Лазер стимуллаштырылган нурланыш көчәйтү һәм кирәкле кире элемтә аша коллиматланган, монохроматик, бердәм яктылык нурларын чыгару процессын һәм коралын аңлата. Нигездә, лазер ясау өч элементны таләп итә: "резонатор", "уртача" һәм "насос чыганагы".
A. Принцип
Атомның хәрәкәт торышын төрле энергия дәрәҗәләренә бүлеп була, һәм атом югары энергия дәрәҗәсеннән түбән энергия дәрәҗәсенә күчкәч, тиешле энергия фотоннарын чыгара (үз-үзеннән нурланыш дип атала). Нәкъ шулай ук, фотон энергия дәрәҗәсе системасында булган һәм аны үзләштергәндә, ул атомның түбән энергия дәрәҗәсеннән югары энергия дәрәҗәсенә күчүенә китерәчәк (дулкынланган үзләштерү дип атала); Аннары, югары энергия дәрәҗәсенә күчә торган кайбер атомнар түбән энергия дәрәҗәсенә күчәчәк һәм фотоннар чыгаралар (стимуллаштырылган нурланыш дип атала). Бу хәрәкәтләр изоляциядә түгел, еш параллель рәвештә. Тиешле урта, резонатор, җитәрлек тышкы электр кырын куллану кебек шартлар тудырганда, стимуллаштырылган нурланыш көчәйтелә, стимуллаштырылган үзләштерүдән күбрәк, гомумән алганда, фотоннар чыгарылачак, нәтиҗәдә лазер нуры барлыкка килә.
B. Классификация
Лазер җитештерүче медиа буенча, лазерны сыек лазерга, газ лазерына һәм каты лазерга бүлеп була. Хәзерге вакытта иң еш очрый торган ярымүткәргеч лазер - каты дәүләт лазеры.
C. Композиция
Күпчелек лазерлар өч өлештән тора: дулкынландыру системасы, лазер материалы һәм оптик резонатор. Дулкынлану системалары - яктылык, электр яки химик энергия җитештерүче җайланмалар. Хәзерге вакытта кулланылган төп стимул чаралары - җиңел, электр яки химик реакция. Лазерлы матдәләр - рубин, берилли пыяла, неон газы, ярымүткәргечләр, органик буяулар һ.б. кебек лазер нуры чыгара ала торган матдәләр, оптик резонанс контроле роле чыгу лазерының яктылыгын арттыру, дулкын озынлыгын һәм юнәлешен көйләү һәм сайлау. лазер.
D. Куллану
Лазер киң кулланыла, нигездә җепселле элемтә, лазер диапазоны, лазер кисү, лазер коралы, лазер диск һ.б.
E. Тарих
1958-нче елда Америка галимнәре Сяолуо һәм Таунс тылсымлы күренешне ачтылар: эчке лампочка чыгарган яктылыкны сирәк җир кристаллына куйгач, кристалл молекулалары якты, һәрвакыт көчле яктылык чыгаралар. Бу күренеш буенча алар "лазер принцибын" тәкъдим иттеләр, ягъни матдә молекулаларының табигый осылу ешлыгы белән бер үк энергия белән дулкынлангач, ул аерылмый торган бу көчле яктылыкны - лазерны чыгарачак. Алар моның өчен мөһим кәгазьләр таптылар.
Sciolo һәм Townes тикшеренүләре бастырылганнан соң, төрле ил галимнәре төрле эксперименталь схемалар тәкъдим иттеләр, ләкин уңышлы булмады. 1960 елның 15 маенда Калифорниядәге Хьюз лабораториясе галиме Майман дулкын озынлыгы 0,6943 микрон булган лазер алганы турында хәбәр итте, бу кешеләр тарафыннан алынган беренче лазер иде, һәм Майман шулай итеп дөньяда беренче галим булды. практик өлкәгә лазерлар кертү.
1960-нчы елның 7 июлендә Майман дөньядагы беренче лазерның тууын игълан итте, Майманның схемасы - югары интенсив флеш трубаны рубин кристаллдагы хром атомнарын стимуллаштыру, шулай итеп бик концентрацияләнгән нечкә кызыл ут баганасы чыгару. билгеле бер вакытта ул кояш өслегеннән югарырак температурага ирешә ала.
Совет галиме Х.Γ Басов ярымүткәргеч лазерны 1960-нчы елда уйлап тапкан. Ярымүткәргеч лазер структурасы гадәттә P катламы, N катламы һәм икеләтә гетеро-функцияне тәшкил итүче актив катламнан тора. Аның характеристикалары: кечкенә зурлык, югары кушылу эффективлыгы, тиз җавап тизлеге, дулкын озынлыгы һәм оптик җепсел зурлыгына туры килү, турыдан-туры модуляцияләнергә мөмкин, яхшы килешү.
Алты, лазерның төп куллану юнәлешләре
Ф. Лазер элемтәсе
Мәгълүмат тапшыру өчен яктылык куллану бүген бик еш очрый. Мәсәлән, суднолар аралашу өчен утлар, светофор кызыл, сары һәм яшел куллана. Ләкин гади яктылык ярдәмендә мәгълүмат тапшыруның бу ысулларының барысы кыска дистанцияләр белән генә чикләнергә мөмкин. Әгәр дә сез мәгълүматны яктылык аша ерак җирләргә җибәрергә телисез икән, сез гади яктылыкны куллана алмыйсыз, лазерларны гына куллана аласыз.
Шулай итеп сез лазерны ничек китерәсез? Без беләбез, электр бакыр чыбыклар буенча йөртелергә мөмкин, ләкин яктылык гади металл чыбыклар буенча йөртелми. Бу максаттан, галимнәр оптик җепсел дип аталган, җепсел дип аталган яктылык җибәрә ала торган филамент уйлап таптылар. Оптик җепсел махсус пыяла материаллардан эшләнгән, диаметры кеше чәчләренә караганда нечкә, гадәттә 50-150 микрон, бик йомшак.
Чынлыкта, җепселнең эчке ягы - ачык оптик пыяланың югары реактив индексы, һәм тышкы каплау түбән реактив индекс пыяла яки пластиктан эшләнгән. Мондый структура, бер яктан, яктылыкны эчке үзәк буенча сүндерергә мөмкин, су торбасында алга агып торган су кебек, чыбыкта алга җибәрелгән электр, хәтта меңләгән борылышлар булмаса да. Икенче яктан, түбән рефактив индекс каплавы, су торбасы кермәгән һәм чыбыкның изоляция катламы электр үткәрмәгән кебек, яктылыкның чыгуын булдыра ала.
Оптик җепселнең тышкы кыяфәте яктылык җибәрү ысулын чишә, ләкин бу аның белән теләсә нинди яктылык бик еракларга таралырга мөмкин дигән сүз түгел. Бары тик югары яктылык, саф төс, яхшы юнәлешле лазер - мәгълүмат тапшыру өчен иң идеаль яктылык чыганагы, ул җепселнең бер очыннан кертү, икенче очыннан югалту һәм чыгу юк диярлек. Шуңа күрә, оптик элемтә - лазер элемтәсе, ул зур сыйдырышлык, югары сыйфатлы, киң материал чыганагы, көчле конфиденциальлек, ныклык һ.б. өстенлекләренә ия, һәм галимнәр аны элемтә өлкәсендәге революция дип бәялиләр, һәм берсе. технологик революциянең иң якты казанышлары.
Пост вакыты: 29-2023 июнь