Lazeris yra prietaisas, galintis skleisti lazerį. Pagal darbo terpę lazerius galima suskirstyti į keturias kategorijas: dujiniai lazeriai, kietieji lazeriai, puslaidininkiniai lazeriai ir dažų lazeriai. Pastaruoju metu buvo sukurti laisvųjų elektronų lazeriai. Didelės galios lazeriai dažniausiai yra impulsiniai. Išvestis.
Lazerio veikimo principas: Išskyrus laisvųjų elektronų lazerius, pagrindiniai įvairių lazerių veikimo principai yra vienodi. Lazerio generavimui būtinos sąlygos yra populiacijos inversija ir prieaugis didesnis nei nuostolis, todėl nepakeičiami įrenginio komponentai yra sužadinimo (arba siurbimo) šaltinis ir darbinė terpė su metastabiliu energijos lygiu. Sužadinimas reiškia, kad darbinė terpė sužadinama į sužadinimo būseną, sugėrusi išorinę energiją, sukuriant sąlygas realizuoti ir palaikyti populiacijos inversiją. Sužadinimo metodai apima optinį sužadinimą, elektrinį sužadinimą, cheminį sužadinimą ir branduolinės energijos sužadinimą. Dėl metastabilios darbinės terpės energijos lygio dominuoja stimuliuojama spinduliuotė, taip įgyvendinant optinį stiprinimą. Įprasti lazerių komponentai yra rezonansinė ertmė, tačiau rezonansinė ertmė (žr. optinio rezonanso ertmę) nėra būtinas komponentas. Dėl rezonansinės ertmės ertmėje esantys fotonai gali turėti tokį patį dažnį, fazę ir veikimo kryptį, kad lazeris būtų gerai nukreiptas ir suderintas. Be to, jis gali gerai sutrumpinti darbinės medžiagos ilgį, taip pat gali reguliuoti generuojamo lazerio režimą, keisdamas rezonansinės ertmės ilgį (ty režimo parinkimą), todėl dažniausiai lazeriai turi rezonansines ertmes.
Lazeris paprastai susideda iš trijų dalių: 1. Darbinė medžiaga: lazerio šerdyje kaip lazerio darbinė medžiaga gali būti naudojama tik ta medžiaga, kuri gali pasiekti energijos lygio perėjimą. 2. Skatinanti energija: jos funkcija yra suteikti energiją darbinei medžiagai ir sužadinti atomus nuo žemos energijos lygio iki aukšto energijos lygio išorinės energijos. Paprastai gali būti šviesos energija, šiluminė energija, elektros energija, cheminė energija ir kt. 3. Optinio rezonanso ertmė: Pirmoji funkcija yra užtikrinti, kad darbinės medžiagos stimuliuojama spinduliuotė tęstųsi nuolat; antrasis – nuolatos greitinti fotonus; trečia – apriboti lazerio išėjimo kryptį. Paprasčiausią optinio rezonanso ertmę sudaro du lygiagrečiai veidrodžiai, išdėstyti abiejuose helio-neono lazerio galuose. Kai kai kurie neoniniai atomai pereina tarp dviejų energijos lygių, pasiekusių populiacijos inversiją, ir spinduliuoja fotonus lygiagrečiai lazerio krypčiai, šie fotonai atsispindės pirmyn ir atgal tarp dviejų veidrodžių, taip nuolat sukeldami stimuliuojamą spinduliuotę. Labai greitai sukuriama labai stipri lazerio šviesa.
Lazerio skleidžiamos šviesos kokybė yra gryna, o spektras stabilus, kurį galima panaudoti įvairiais būdais: Rubino lazeris: pradinis lazeris buvo tas, kad rubiną sužadino ryškiai mirksinti lemputė, o pagamintas lazeris buvo „impulsinis lazeris“, o ne nuolatinis ir stabilus spindulys. Šio lazerio sukuriamo šviesos greičio kokybė iš esmės skiriasi nuo lazerio, kurį gamina mūsų dabar naudojamas lazerinis diodas. Ši intensyvi šviesos spinduliuotė, trunkanti vos kelias nanosekundes, labai tinkama fiksuoti lengvai judančius objektus, pavyzdžiui, holografinius žmonių portretus. Pirmasis lazerinis portretas gimė 1967 m. Rubino lazeriams reikalingi brangūs rubinai ir jie gali išgauti tik trumpus šviesos impulsus.
He-Ne lazeris: 1960 m. mokslininkai Ali Javanas, Williamas R. Brennetas jaunesnysis ir Donaldas Herriotas sukūrė He-Ne lazerį. Tai pirmasis dujų lazeris. Šio tipo lazerius dažniausiai naudoja holografiniai fotografai. Du privalumai: 1. Gamina nuolatinį lazerio išvestį; 2. Nereikia blykstės lemputės šviesos sužadinimui, bet naudokite elektrines žadinimo dujas.
Lazerinis diodas: Lazerinis diodas yra vienas iš dažniausiai naudojamų lazerių. Savaiminio elektronų ir skylių rekombinacijos reiškinys abiejose diodo PN sandūros pusėse, siekiant skleisti šviesą, vadinamas spontaniška emisija. Kai spontaniškos spinduliuotės sukurtas fotonas praeina per puslaidininkį, kai jis praeina šalia išspinduliuotos elektronų skylės poros, jis gali sužadinti du, kad jie rekombinuotųsi ir susidarytų nauji fotonai. Šis fotonas skatina sužadintus nešiklius rekombinuoti ir skleisti naujus fotonus. Šis reiškinys vadinamas stimuliuota emisija.
Jei įpurškiama srovė pakankamai didelė, susiformuos nešiklio pasiskirstymas, priešingas šiluminės pusiausvyros būsenai, tai yra populiacijos inversija. Kai aktyviojo sluoksnio nešikliai yra daug inversijų, nedidelis spontaniškos spinduliuotės kiekis sukuria indukuotą spinduliuotę dėl abiejų rezonansinės ertmės galų grįžtamojo atspindžio, dėl kurio atsiranda dažniui selektyvus rezonansinis teigiamas grįžtamasis ryšys arba gaunamas tam tikras dažnis. Kai stiprinimas yra didesnis už sugerties nuostolius, iš PN sandūros galima skleisti koherentinę šviesą su geromis spektrinėmis linijomis – lazerio šviesa. Lazerinio diodo išradimas leidžia greitai išpopuliarinti lazerines programas. Nuolat tobulinami ir populiarinami įvairūs informacijos nuskaitymo tipai, šviesolaidiniai ryšiai, lazerinis nuotolio nustatymas, lidaras, lazeriniai diskai, lazerinės rodyklės, prekybos centrų kolekcijos ir kt.
Autoriaus teisės @ 2020 „Shenzhen Box Optronics Technology Co., Ltd.“ – Kinijos šviesolaidiniai moduliai, šviesolaidinių lazerių gamintojai, lazerių komponentų tiekėjai. Visos teisės saugomos.
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies.
Privacy Policy
