Основни принцип рада ласера (лагано појачавање стимулисаном емисијом зрачења) заснован је на феномену стимулисане емисије светлости. Кроз низ прецизних дизајна и структура, ласери генеришу греде са високом кохеренцијом, једнобојношћу и светлином. Ласери се широко користе у савременој технологији, укључујући поља као што су комуникација, медицина, производња, мерење и научно истраживање. Њихова висока ефикасност и прецизне карактеристике контроле чине их језгровима многих технологија. Испод је детаљно објашњење радних принципа ласера и механизама различитих врста ласера.
1. Стимулисана емисија
Стимулисана емисијаДа ли је основни принцип иза ласерске генерације, који је први пут предложио Еинстеин 1917. Овај феномен описује како се више кохерентнијих фотона производи интеракцијом између светлости и узбуђене државе. Да бисмо боље разумели стимулисану емисију, кренимо са спонтаном емисијом:
Спонтана емисија: У атомима, молекулима или другим микроскопским честицама, електрони могу да апсорбују спољну енергију (као што је електрична или оптичка енергија) и прелазак на већи ниво енергије, познат као узбуђена држава. Међутим, узбуђени државни електрони су нестабилни и на крају ће се вратити на нижи ниво енергије, познат као земља, након кратког периода. Током овог процеса, електрон ослобађа фотон, што је спонтана емисија. Такви фотони су насумични у погледу фреквенције, фазе и смера и на тај начин недостаје кохеренције.
Стимулисана емисија: Кључ за стимулисање емисије је да када је узбуђена електрона наишла на фотон са енергијом која одговара својој транзицијској енергији, фотон може да поднесе електрон да се електрон врати у земљу, док је издао нови фотон. Нови фотон је идентичан оригиналу у погледу смера учесталости, фазе и ширења, што резултира кохерентном светлом. Овај феномен значајно појачава број и енергију фотона и је основни механизам ласера.
Позитиван ефекат повратних информација стимулисано емисију: У дизајну ласера, подстаћи се процес емисије понавља више пута, а овај позитиван ефекат повратног информација може експоненцијално повећати број фотона. Уз помоћ резонантне шупљине, одржава се кохеренција фотона, а интензитет светлосне греде се континуирано повећава.
2 Средња средња
Тхестећи средњиДа ли је основни материјал у ласеру који одређује појачање фотона и ласерских резултата. То је физичка основа за стимулисану емисију, а његова имања одређују фреквенцију, таласна дужина и излазну снагу ласера. Тип и карактеристике средње од појачања директно утичу на пријаву и перформансе ласера.
Механизам за узбуђење: Електрони у стечењу средње треба да буду узбуђени на виши ниво енергије спољним извором енергије. Овај поступак се обично постиже спољним системима снабдевања енергијом. Заједнички механизми ексцитације укључују:
Електрична пумпа: Узбудивши електроне у средњем стењу применом електричне струје.
Оптичка пумпања: Узбудити медијум са извором светлости (као што је Фласх лампа или други ласер).
Систем нивоа енергије: Електрони у стеченом медијума обично се дистрибуирају на специфичним нивоима енергије. Најчешће суСистеми на два нивоаиСистеми са четири нивоа. У једноставном систему на два нивоа, електрони прелазе из тла на узбуђеном стању, а затим се вратите у земљу подстицајном емисијом. У систему са четири нивоа, електрони пролазе сложеније прелазе између различитих нивоа енергије, често резултирајући већом ефикасношћу.
Врсте постављања медија:
Средњи сигнал гаса: На пример, хелијум-неон (хе-не) ласери. Медији гаса су познати по стабилној излазној и фиксној таласној дужини и широко се користе као стандардни извори светлости у лабораторијама.
Течно стицање средње: На пример, ласери боје. Молекули за боје имају добра својства узбуђења у различитим таласним дужинама, чинећи их идеалним за подешаве ласере.
Чврсти добитак средњи: На пример, НД (неодимијум-допед итријум алуминијумски алуминијумски гранат) ласери. Ови ласери су високо ефикасни и снажни и широко се користе у индустријским сечењем, заваривању и медицинским апликацијама.
Полуводичка појачана средња: На пример, селијум арсенид (ГААС) материјали се широко користе у комуникационим и оптоелектронским уређајима као што су ласерски диоде.
3. Резонаторска шупљина
ТхеРезонаторска шупљинаје структурална компонента у ласеру који се користи за повратне информације и појачање. Његова основна функција је побољшање броја фотона произведених стимулисаним емисијом одражавањем и појачавањем унутар шупљине, стварајући тако снажну и фокусирани ласерски излаз.
Структура резонаторске шупљине: Обично се састоји од два паралелна огледала. Једно је потпуно рефлективно огледало, познато каозадње огледало, а други је делимично рефлективно огледало, познато каоизлазни огледало. Фотони се одражавају напред и назад у шупљини и појачане су кроз интеракцију са средњим путем.
Стање резонанца: Дизајн резонаторске шупљине мора да испуњава одређене услове, као што су осигуравање да фотони формирају стални таласи унутар шупљине. Ово захтева дужину шупљине да буде вишеструка ласерске таласне дужине. Само лагани таласи који испуњавају ове услове могу се ефикасно појачати унутар шупљине.
Излазни сноп: Делимично рефлективно огледало омогућава да се део појачане светлосне греде прође, формирајући ласерски излазни сноп. Овај сноп има високу усмеравање, кохерентност и једнобојницутичност.
Ако желите да научите више или занимају ласери, слободно нас контактирајте:
Лумископ
Адреса: Грађевина 4 #, бр.99 Фуронг 3. пут, Ксисхан Дист. Вуки, 214000, Кина
Тел: + 86-0510 87381808.
Мобител: + 86-15072320922
Email: sales@lumispot.cn
Веб локација: ввв.лумиспот-тецх.цом
Вријеме поште: сеп-18-2024