Koji je princip i rad lasera?

KakoLaseriPosao

Osim lasera sa slobodnim elektronima, osnovni princip rada svih vrsta lasera je isti. Suštinski uslovi za generisanje lasera su inverzija broja čestica i dobitak veći od gubitka, tako da su bitne komponente u uređaju izvor pobude (ili pumpanja) i radni medij sa metastabilnim energetskim nivoom. Ekscitacija je pobuđivanje radnog medija u pobuđeno stanje nakon apsorpcije vanjske energije, stvarajući uslove za realizaciju i održavanje inverzije populacije čestica. Metode ekscitacije uključuju optičku pobudu, električnu ekscitaciju, kemijsku ekscitaciju i pobudu nuklearnom energijom.

Metastabilni energetski nivo radnog medija čini stimulisano zračenje dominantnim, čime se ostvaruje pojačanje svetlosti. Uobičajena komponenta u laseru je rezonator, ali rezonator (vidi optički rezonator) nije bitan dio. Rezonator može učiniti da fotoni u šupljini imaju dosljednu frekvenciju, fazu i smjer kretanja, tako da laser ima dobru usmjerenost i koherentnost. Štaviše, može vrlo dobro skratiti dužinu radne tvari, a može i podesiti mod generiranog laserskog svjetla promjenom dužine rezonantne šupljine (odnosno odabirom moda), tako da generalno laseri imaju rezonantnu šupljinu.

Laseri se generalno sastoje od tri dijela:

1. Radna supstanca:jezgro lasera, kao radna supstanca lasera može se koristiti samo supstanca koja može da postigne prelaz nivoa energije.

2. Poticanje energije:Njegova funkcija je da daje energiju radnoj supstanci i da pobuđuje atome sa niskog energetskog nivoa na spoljašnju energiju visokog energetskog nivoa. Obično može postojati svetlosna energija, toplotna energija, električna energija, hemijska energija i tako dalje.

3. Optička rezonantna šupljina:Prva funkcija je da se nastavi stimulirano zračenje radne tvari; drugi je kontinuirano ubrzavanje fotona; treći je ograničavanje smjera laserskog izlaza. Najjednostavniji optički rezonator se sastoji od dva paralelna ogledala postavljena na oba kraja HeNe lasera. Kada neki atomi neona prelaze između dva energetska nivoa koji su postigli inverziju broja čestica, i zrače fotone paralelno sa smjerom lasera, ovi fotoni će se reflektirati naprijed-nazad između dva zrcala, čime kontinuirano izazivaju stimulirano zračenje, vrlo brzo proizvodi se prilično moćan laser.

Čista i spektralno stabilna svjetlost koju emituju laseri može se koristiti na mnogo načina

Ruby Laser:Originalni laser je bio rubin koji je bio pobuđen jakom blještavom sijalicom, a proizvedeni laser je bio "pulsni laser", a ne kontinuirani stalan snop. Kvaliteta brzine svjetlosti koju proizvodi ovaj laser bitno se razlikuje od lasera ​​koji proizvode laserske diode koje danas koristimo. Ova intenzivna emisija svjetlosti, koja traje samo nekoliko nanosekundi, idealna je za snimanje lako pokretnih objekata, kao što su holografski portreti ljudi. Prvi laserski portret rođen je 1967. Rubin laseri zahtijevaju skupe rubine i proizvode samo kratke impulse svjetlosti.

He-Ne laser:Naučnici Ali Javan, William R.Brennet Jr. i Donald Herriot su 1960. godine dizajnirali He-Ne laser. Bio je to prvi gasni laser, vrsta opreme koju su obično koristili holografski fotografi. Dve prednosti: 1. Generiše se kontinuirani laserski izlaz; 2. Za pobudu svjetlosti nije potrebna sijalica, a plin se pobuđuje strujom.

laserska dioda:Laserska dioda je jedan od najčešće korištenih lasera ​​trenutno. Fenomen spontane rekombinacije elektrona i rupa na obje strane PN spoja diode da emituju svjetlost naziva se spontana emisija. Kada fotoni generirani spontanom emisijom prođu kroz poluvodič, nakon što prođu blizu emitiranih parova elektron-rupa, mogu se stimulirati da se rekombinuju kako bi generirali nove fotone, koji induciraju rekombinaciju pobuđenih nosača da emituju nove fotone. Fenomen se naziva stimulirani. emisija.

Ako je injektirana struja dovoljno velika, formiraće se distribucija nosioca suprotna stanju termičke ravnoteže, odnosno populacija čestica je obrnuta. Kada se veliki broj nosača u aktivnom sloju obrne, mala količina fotona generiranih spontanim zračenjem će generirati inducirano zračenje zbog recipročne refleksije na oba kraja rezonatora, što rezultira pozitivnom povratnom spregom frekvencijsko-selektivne rezonancije, ili pojačanje za određenu frekvenciju. Kada je pojačanje veće od gubitka apsorpcije, koherentna svjetlost sa dobrim spektralnim linijama može se emitovati iz PN spoja – lasera. Izum laserskih dioda učinio je laserske aplikacije brzo popularnim, a razne aplikacije kao što su skeniranje informacija, komunikacija optičkim vlaknima, laserski raspon, laserski radar, laserski diskovi, laserski pokazivači, naplata plaćanja u supermarketima, itd., stalno se razvijaju i populariziraju.

Kontakt informacije:

Ako imate bilo kakvu ideju, slobodno nam se obratite. Bez obzira gdje se nalaze naši kupci i koji su naši zahtjevi, mi ćemo slijediti naš cilj da našim kupcima pružimo visok kvalitet, niske cijene i najbolju uslugu.