Шта је ласер? Принцип ласерске генерације

Ласер је један од важних изума човечанства, познат као "најсјајнија светлост". У свакодневном животу често можемо видети разне ласерске апликације, као што су ласерска лепота, ласерско заваривање, ласерске убице комараца и тако даље. Данас ћемо имати детаљно разумевање ласера ​​и принципа иза своје генерације.

Шта је ласер?

Ласер је извор светлости који користи ласер за генерисање посебног снопа светлости. Ласер генерише лажирање светлости уносом енергије из спољног извора светлости или извора напајања у материјал кроз процес стимулисаног зрачења.

Ласер је оптички уређај састављен од активног медија (као што је гас, чврст, чврст, чврст или течни) који може појачати светло и оптички рефлектор. Активни медијум у ласеру је обично одабрани и обрађени материјал, а његове карактеристике одређују излазни таласну дужину ласера.

Светло које генерише ласери има неколико јединствених карактеристика:

Прво, ласери су једнобојна светлост са врло строгим фреквенцијама и таласним дужинама, које могу да задовоље неке посебне оптичке потребе.

Друго, ласер је кохередно светло, а фаза светлосних таласа је веома доследна, што може да одржи релативно стабилно интензитет светлости на великим удаљеностима.

Треће, ласери су високо усмерени светло са врло уским сноповима и одлично фокусирање, које се могу користити за постизање високе просторне резолуције.

Ласер је извор светлости

Принцип ласерске генерације

Генерација ласера ​​укључује три основна физичка процеса: стимулисано зрачење, спонтану емисију и стимулисану апсорпцију.

Sвременско зрачење

Стимулирано зрачење је кључ за производњу ласера. Када је електрон на високом нивоу енергије узбуђен још једним фотоном, он емитује фотон са истом енергијом, фреквенцијом, фазом, поларизацијом и правцем пропагације у правцу тог фотона. Овај поступак се назива стимулисано зрачење. То је за рећи, фотон може "клонирати" идентичан фотон кроз процес стимулисаног зрачења, чиме се постиже амплификација светлости.

SПонтана емисија

Када се атом, ион или електронским електронским прелази са високих нивоа енергије на низак ниво енергије, он ослобађа фотоне одређене количине енергије, што се назива спонтана емисија. Емисија таквих фотона је насумично и не постоји кохерентност између емитованих фотона, што значи њихова фаза, поларизациона држава и правац ширења су насумични.

Sуредба

Када електрон на ниском енергетском нивоу апсорбује фотон са разликом енергетског нивоа једнак сопственом, може се узбудити на високом нивоу енергије. Овај процес се назива подстиче апсорпција.

У ласерима се обично користи резонантна шупљина састављена од два паралелна огледала за побољшање подстицајаног процеса зрачења. Једно огледало је тотално огледало рефлексије, а друго огледало је семи рефлексија, што може дозволити да прође део ласера.

Фотони у ласерском медијуму одражавају напред-назад између два огледала, а сваки одраз производи више фотона кроз стимулирани процес зрачења, чиме се постиже појачавање светлости. Када се интензитет светлости повећава у одређеној мери, ласер се генерише кроз семи који одражава огледало.