Lazeris yra vienas iš svarbių žmonijos išradimų, žinomo kaip „ryškiausia šviesa“. Kasdieniniame gyvenime mes dažnai galime pamatyti įvairias lazerio programas, tokias kaip lazerio grožis, lazerio suvirinimas, lazerio uodų žudikai ir pan. Šiandien turėkime išsamų supratimą apie lazerius ir jų kartos principus.
Kas yra lazeris?
Lazeris yra šviesos šaltinis, kuris naudoja lazerį, kad sukurtų specialų šviesos spindulį. Lazeris sukuria lazulių šviesą, įvesdama energiją iš išorinio šviesos šaltinio ar maitinimo šaltinio į medžiagą stimuliuojamos radiacijos procese.
Lazeris yra optinis įtaisas, sudarytas iš aktyvios terpės (tokios kaip dujos, kietas ar skystis), galintis sustiprinti šviesą ir optinį atšvaitą. Aktyvi terpė lazeriu paprastai yra pasirinkta ir perdirbta medžiaga, o jos charakteristikos lemia lazerio išėjimo bangos ilgį.
Lazerių sukuriama šviesa turi keletą unikalių savybių:
Pirma, lazeriai yra monochromatinė šviesa su labai griežtais dažniais ir bangos ilgiais, kurie gali patenkinti keletą ypatingų optinių poreikių.
Antra, lazeris yra nuosekli šviesa, o šviesos bangų fazė yra labai nuosekli, o tai gali išlaikyti santykinai stabilų šviesos intensyvumą dideliais atstumais.
Trečia, lazeriai yra labai kryptinė šviesa su labai siauromis sijomis ir puikiu fokusavimu, kuris gali būti naudojamas norint pasiekti didelę erdvinę skiriamąją gebą.
Lazeris yra lengvas šaltinis
Lazerio kartos principas
Lazerio generavimas apima tris pagrindinius fizinius procesus: stimuliuota radiacija, savaiminė emisija ir stimuliuota absorbcija.
Sterminė spinduliuotė
Stimuliuota radiacija yra raktas į lazerio generavimą. Kai kitas fotonas sužadina elektroną aukšto energijos lygyje, jis skleidžia fotoną su ta pačia energija, dažniu, faze, poliarizacijos būsena ir sklidimo kryptis to fotono kryptimi. Šis procesas vadinamas stimuliuojama radiacija. T. y., Fotonas gali „klonuoti“ identišką fotoną per stimuliuojamos radiacijos procesą ir taip pasiekti šviesos amplifikaciją.
SPontaniška emisija
Kai atomas, jonas ar molekulės elektronai pereina iš didelės energijos lygio į žemą energijos lygį, jis išskiria tam tikro kiekio energijos fotonus, kurie vadinami spontanine emisija. Tokių fotonų emisija yra atsitiktinė, o tarp išmetamų fotonų nėra darnos, o tai reiškia, kad jų fazė, poliarizacijos būsena ir dauginimosi kryptis yra atsitiktinės.
Stermėjo absorbcija
Kai elektronas, esantis žemo energijos lygyje, sugeria fotoną, kurio energijos lygio skirtumas yra lygus jo paties, jis gali būti susijaudinęs iki aukšto energijos lygio. Šis procesas vadinamas stimuliuojama absorbcija.
Lazeriuose stimuliuoto spinduliuotės proceso pagerinimui paprastai naudojama rezonansinė ertmė, sudaryta iš dviejų lygiagrečių veidrodžių. Vienas veidrodis yra bendras atspindžio veidrodis, o kitas veidrodis yra pusiau atspindžio veidrodis, kuris gali leisti praeiti lazerio dalį.
Fotonai lazerio terpėje atspindi pirmyn ir atgal tarp dviejų veidrodžių, ir kiekvienas atspindys sukuria daugiau fotonų per stimuliuoto radiacijos procesą ir taip pasiekia šviesos amplifikaciją. Kai šviesos intensyvumas tam tikru mastu padidėja, lazeris susidaro per pusiau atspindintį veidrodį.
Pašto laikas: 2012-07-07
