Laser ferwiist nei it proses en it ynstrumint fan it generearjen fan kollimearre, monochromatyske, gearhingjende ljochtstralen troch stimulearre stralingsfersterking en needsaaklike feedback.Yn prinsipe fereasket lasergeneraasje trije eleminten: in "resonator", in "winstmedium" en in "pompboarne."
A. Prinsipe
De bewegingsstân fan in atoom kin ûnderferdield wurde yn ferskate enerzjynivo's, en as it atoom oergiet fan in heech enerzjynivo nei in leech enerzjynivo, komt it fotonen frij fan oerienkommende enerzjy (saneamde spontane strieling).Lykwols, doe't in foton is ynsidint op in enerzjy nivo systeem en opnomd troch it, it sil feroarsaakje it atoom oergong fan in leech enerzjy nivo nei in hege enerzjy nivo (saneamde excited absorption);Dan sille guon fan 'e atomen dy't oergean nei hegere enerzjynivo's oergean nei legere enerzjynivo's en fotonen útstjoere (saneamde stimulearre strieling).Dizze bewegings komme net yn isolemint foar, mar faak parallel.As wy meitsje in betingst, lykas it brûken fan it passend medium, resonator, genôch eksterne elektryske fjild, de stimulearre strieling wurdt fersterke sadat mear as de stimulearre absorption, dan yn it algemien, der sil wêze fotonen útstjoerd, resultearret yn laser ljocht.
B. Klassifikaasje
Neffens it medium dat produsearret de laser, de laser kin wurde ferdield yn floeibere laser, gas laser en bêst laser.No is de meast foarkommende semiconductor laser in soarte fan solid-state laser.
C. Gearstalling
De measte lasers binne gearstald út trije dielen: excitation systeem, laser materiaal en optyske resonator.Eksitaasjesystemen binne apparaten dy't ljocht, elektryske of gemyske enerzjy produsearje.Op it stuit binne de wichtichste stimulearringsmiddels ljocht, elektrisiteit as gemyske reaksje.Laserstoffen binne stoffen dy't laserljocht produsearje kinne, lykas robijnen, berylliumglês, neongas, semiconductors, organyske kleurstoffen, ensfh. fan de laser.
D. Applikaasje
Laser wurdt in soad brûkt, benammen fiber kommunikaasje, laser fariearjend, laser cutting, laser wapens, laser disc ensafuorthinne.
E. Skiednis
Yn 1958 ûntdutsen Amerikaanske wittenskippers Xiaoluo en Townes in magysk ferskynsel: as se it ljocht útstjoerd troch de ynterne gloeilamp op in seldsum ierde kristal sette, sille de molekulen fan it kristal helder, altyd tegearre sterk ljocht útstjitte.Neffens dit ferskynsel foarstelde se it "laserprinsipe", dat is, as de stof wurdt opwekke troch deselde enerzjy as de natuerlike oscillaasjefrekwinsje fan har molekulen, sil it dit sterke ljocht produsearje dat net diverge - laser.Se fûnen dêr wichtige papieren foar.
Nei de publikaasje fan 'e ûndersyksresultaten fan Sciolo en Townes hawwe wittenskippers út ferskate lannen ferskate eksperimintele regelingen foarsteld, mar se wiene net suksesfol.Op 15 maaie 1960 kundige Mayman, in wittenskipper oan it Hughes Laboratory yn Kalifornje, oan dat er in laser krigen hie mei in golflingte fan 0,6943 mikron, dat wie de earste laser dy't ea troch minsken krigen waard, en Mayman waard dêrmei de earste wittenskipper yn 'e wrâld om lasers yn it praktyske fjild yn te fieren.
Op 7 july 1960 kundige Mayman de berte oan fan 'e earste laser fan 'e wrâld, Mayman's skema is om in flitsbuis mei hege yntinsiteit te brûken om chromiumatomen yn in rubykristal te stimulearjen, sadat in tige konsintrearre tinne reade ljochtkolom produseart, as it wurdt ûntslein. op in bepaald punt, it kin berikke in temperatuer heger as it oerflak fan 'e sinne.
Sovjet wittenskipper H.Γ Basov útfûn de semiconductor laser yn 1960. De struktuer fan semiconductor laser wurdt meastal gearstald út P laach, N laach en aktive laach dy't foarmje dûbele heterojunction.Syn skaaimerken binne: lytse grutte, hege coupling effisjinsje, flugge antwurd snelheid, golflingte en grutte passe mei de glêstried grutte, kin direkt modulated, goede gearhing.
Seis, guon fan 'e wichtichste tapassing rjochtingen fan laser
F. Laser kommunikaasje
It brûken fan ljocht om ynformaasje oer te jaan is hjoed hiel gewoan.Bygelyks, skippen brûke ljochten om te kommunisearjen, en ferkearsljochten brûke read, giel en grien.Mar al dizze manieren om ynformaasje oer te dragen mei gewoan ljocht kinne allinich beheind wurde ta koarte ôfstannen.As jo ynformaasje direkt nei fiere plakken troch ljocht wolle oerdrage, kinne jo gewoan ljocht net brûke, mar allinich lasers brûke.
Dus hoe leverje jo de laser?Wy witte dat elektrisiteit by koperen triedden droegen wurde kin, mar ljocht kin net by gewoane metalen triedden droegen wurde.Dêrta hawwe wittenskippers in gloeidraad ûntwikkele dy't ljocht trochjaan kin, optyske fibers neamd, neamd as glêstried.Optyske glêstried is makke fan spesjale glêzen materialen, de diameter is tinner as in minsklik hier, meastal 50 oant 150 mikrons, en hiel sêft.
Yn feite is de ynderlike kearn fan 'e glêstried in hege brekingsyndeks fan transparant optysk glês, en de bûtenste coating is makke fan glês of plastyk mei lege brekingsyndeks.Sa'n struktuer, oan 'e iene kant, kin meitsje it ljocht brekke lâns de binnenste kearn, krekt as wetter streamt nei foaren yn' e wetter piip, elektrisiteit trochstjoerd nei foaren yn 'e tried, sels as tûzenen draaien en bochten hawwe gjin effekt.Oan 'e oare kant kin de coating mei lege brekingsyndeks foarkomme dat it ljocht útlekt, krekt sa't de wetterlieding net sûpt en de isolaasjelaach fan 'e draad gjin elektrisiteit liede.
It uterlik fan glêstried lost de wize fan trochjaan ljocht, mar it betsjut net dat mei it, elk ljocht kin wurde trochstjoerd nei hiel fier fuort.Allinnich hege helderheid, suvere kleur, goede rjochtingslaser, is de meast ideale ljochtboarne om ynformaasje te stjoeren, it is ynfier fan ien ein fan 'e glêstried, hast gjin ferlies en útfier fan' e oare ein.Dêrom is optyske kommunikaasje yn wêzen laserkommunikaasje, dy't de foardielen hat fan grutte kapasiteit, hege kwaliteit, brede boarne fan materialen, sterke fertroulikens, duorsumens, ensfh. fan 'e meast briljante prestaasjes yn' e technologyske revolúsje.
Post tiid: Jun-29-2023