Laser is een van de belangrijke uitvindingen van de mensheid, bekend als het "helderste licht". In het dagelijks leven kunnen we vaak verschillende lasertoepassingen zien, zoals laser schoonheid, laserlassen, lasermoskietenmoordenaars, enzovoort. Laten we vandaag een gedetailleerd begrip hebben van lasers en de principes achter hun generatie.
Wat is een laser?
Laser is een lichtbron die een laser gebruikt om een speciale lichtstraal te genereren. Een laser genereert laslamp door energie uit een externe lichtbron of stroombron in het materiaal in te voeren door het proces van gestimuleerde straling.
Een laser is een optisch apparaat dat bestaat uit een actief medium (zoals gas, vaste stof of vloeistof) die licht en een optische reflector kan versterken. Het actieve medium in een laser is meestal een geselecteerd en verwerkt materiaal en de kenmerken ervan bepalen de uitgangsgolflengte van de laser.
Het door Lasers gegenereerd licht heeft verschillende unieke kenmerken:
Ten eerste zijn lasers monochromatisch licht met zeer strikte frequenties en golflengten, die kunnen voldoen aan enkele speciale optische behoeften.
Ten tweede is laser coherent licht en is de fase van lichtgolven zeer consistent, wat een relatief stabiele lichtintensiteit over lange afstanden kan behouden.
Ten derde zijn lasers zeer directioneel licht met zeer smalle balken en uitstekende focus, die kunnen worden gebruikt om een hoge ruimtelijke resolutie te bereiken.
Laser is een lichtbron
Het principe van lasergeneratie
Het genereren van laser omvat drie fysieke basisprocessen: gestimuleerde straling, spontane emissie en gestimuleerde absorptie.
STimuleerde straling
Stimuleerde straling is de sleutel tot lasergeneratie. Wanneer een elektron op een hoog energieniveau wordt geëxciteerd door een ander foton, straalt het een foton uit met dezelfde energie, frequentie, fase, polarisatietoestand en voortplantingsrichting in de richting van dat foton. Dit proces wordt gestimuleerde straling genoemd. Dat wil zeggen, een foton kan een identiek foton "klonen" door het proces van gestimuleerde straling, waardoor het licht van licht wordt bereikt.
Spontane emissie
Wanneer een atoom, ion of elektronen van molecuul van een hoog energieniveau naar een laag energieniveau overgangen, geeft het fotonen van een bepaalde hoeveelheid energie af, die spontane emissie wordt genoemd. De emissie van dergelijke fotonen is willekeurig en er is geen coherentie tussen de uitgezonden fotonen, wat betekent dat hun fase, polarisatietoestand en voortplantingsrichting allemaal willekeurig zijn.
Sgetimuleerde absorptie
Wanneer een elektron op een laag energieniveau een foton absorbeert met een energieniveau dat gelijk is aan het zijne, kan het worden opgewonden tot een hoog energieniveau. Dit proces wordt gestimuleerde absorptie genoemd.
In lasers wordt een resonerende holte bestaande uit twee parallelle spiegels meestal gebruikt om het gestimuleerde stralingsproces te verbeteren. De ene spiegel is een totale reflectiespiegel en de andere spiegel is een semi -reflectiespiegel, waardoor een deel van de laser kan passeren.
De fotonen in het lasermedium reflecteren heen en weer tussen twee spiegels, en elke reflectie produceert meer fotonen door het gestimuleerde stralingsproces, waardoor het licht van licht wordt bereikt. Wanneer de intensiteit van het licht tot op zekere hoogte toeneemt, wordt laser gegenereerd door een semi -reflecterende spiegel.
Posttijd: dec-07-2023
