Laser jest jednym z ważnych wynalazków ludzkości, znanego jako „najjaśniejsze światło”. W życiu codziennym często widzimy różne zastosowania laserowe, takie jak laserowe piękno, spawanie laserowe, zabójcy komarów laserowych i tak dalej. Dzisiaj szczegółowe zrozumienie laserów i zasad ich pokolenia.
Co to jest laser?
Laser jest źródłem światła, które wykorzystuje laser do generowania specjalnej wiązki światła. Laser generuje światło lasowe poprzez wprowadzanie energii z zewnętrznego źródła światła lub źródła zasilania do materiału poprzez proces stymulowanego promieniowania.
Laser jest urządzeniem optycznym złożonym z aktywnego pożywki (takiego jak gaz, stałe lub ciecz), które może wzmacniać światło i reflektor optyczny. Aktywne medium w laserze jest zwykle wybranym i przetworzonym materiałem, a jego charakterystyka określa długość fali wyjściowej lasera.
Światło generowane przez Lasers ma kilka unikalnych cech:
Po pierwsze, lasery są światłem monochromatycznym o bardzo ścisłych częstotliwościach i długościach fal, które mogą zaspokoić specjalne potrzeby optyczne.
Po drugie, laser jest spójnym światłem, a faza fal światła jest bardzo spójna, co może utrzymać stosunkowo stabilną intensywność światła na duże odległości.
Po trzecie, lasery mają wysoce kierunkowe światło z bardzo wąskimi wiązkami i doskonałym skupieniem, które można wykorzystać do osiągnięcia wysokiej rozdzielczości przestrzennej.
Laser jest źródłem światła
Zasada generowania laserowego
Generowanie lasera obejmuje trzy podstawowe procesy fizyczne: promieniowanie stymulowane, spontaniczną emisję i stymulowaną wchłanianie.
Spromieniowanie czasowe
Stymulowane promieniowanie jest kluczem do wytwarzania lasera. Gdy elektron na wysokim poziomie energii jest wzbudzony przez inny foton, emituje foton o tej samej energii, częstotliwości, fazie, stanu polaryzacji i kierunku propagacji w kierunku tego fotonu. Proces ten nazywa się promieniowaniem stymulowanym. To znaczy, foton może „klonować” identyczny foton poprzez proces stymulowanego promieniowania, osiągając w ten sposób wzmocnienie światła.
SPonadowa emisja
Gdy elektron atom, jon lub cząsteczka przechodzi z wysokiego poziomu energii do niskiego poziomu energii, uwalnia fotony o pewnej ilości energii, która nazywa się spontaniczną emisją. Emisja takich fotonów jest losowa i nie ma spójności między emitowanymi fotonami, co oznacza, że ich faza, stan polaryzacyjny i kierunek propagacji są losowe.
Swchłanianie czasowe
Gdy elektron na niskim poziomie energii pochłania foton z różnicą poziomu energii równą jego własnej, może być wzbudzony wysokim poziomem energii. Proces ten nazywa się wchłanianiem stymulowanego.
W laserach rezonansowa wnęka złożona z dwóch równoległych luster jest zwykle stosowana do poprawy stymulowanego procesu promieniowania. Jedno lustro jest lustrem całkowitym odbiciem, a drugim lustrem jest lustro pół -odbijające, które może umożliwić przejście części lasera.
Fotony w medium laserowym odbijają się między dwoma lustrami, a każde odbicie wytwarza więcej fotonów poprzez stymulowany proces promieniowania, osiągając w ten sposób wzmocnienie światła. Gdy intensywność światła wzrasta do pewnego stopnia, laser jest generowany przez lustro półfabliskie.
Czas postu: grudzień 07-2023
