Lazerlerin Prensibi ve Çalışma Prensibi Nedir?

Nasıllazerlerİş

Serbest elektron lazerler dışında tüm lazer çeşitlerinin temel çalışma prensibi aynıdır. Lazer üretimi için temel koşullar, partikül sayısının ters çevrilmesi ve kayıptan daha fazla kazançtır, bu nedenle cihazdaki temel bileşenler, uyarma (veya pompalama) kaynağı ve metastabil enerji seviyesine sahip çalışma ortamını içerir. Uyarma, çalışma ortamının harici enerjiyi emdikten sonra uyarılmış bir duruma uyarılmasıdır, parçacık popülasyonunun ters çevrilmesinin gerçekleştirilmesi ve sürdürülmesi için koşullar yaratır. Uyarma yöntemleri, optik uyarma, elektriksel uyarma, kimyasal uyarma ve nükleer enerji uyarmasını içerir.

Çalışma ortamının yarı kararlı enerji seviyesi, uyarılmış radyasyonu baskın hale getirir ve böylece ışık amplifikasyonunu gerçekleştirir. Lazerdeki ortak bileşen rezonatördür, ancak rezonatör (bkz. Optik rezonatör) önemli bir parça değildir. Rezonatör, boşluktaki fotonların tutarlı bir frekansa, faza ve çalışma yönüne sahip olmasını sağlayabilir, böylece lazer İyi yönlülük ve tutarlılığa sahip olur. Ayrıca, çalışma maddesinin uzunluğunu çok iyi kısaltabilir ve rezonans boşluğunun uzunluğunu değiştirerek (yani mod seçimi) üretilen lazer ışığının modunu da ayarlayabilir, bu nedenle genellikle lazerler bir rezonans boşluğuna sahiptir.

A Lazerler Genel Olarak Üç Parçadan Oluşur:

1. Çalışma Maddesi:lazerin çekirdeği, lazerin çalışma maddesi olarak yalnızca enerji seviyesi geçişini sağlayabilen madde kullanılabilir.

2. Teşvik Eden Enerji:İşlevi, çalışan maddeye enerji vermek ve atomları düşük enerji seviyesinden yüksek enerji seviyesi dış enerjiye uyarmaktır. Genellikle ışık enerjisi, termal enerji, elektrik enerjisi, kimyasal enerji vb.

3. Optik Rezonans Boşluğu:Birinci işlev, çalışan maddenin uyarılmış radyasyonunun devam etmesini sağlamaktır; ikincisi, fotonları sürekli hızlandırmak; üçüncüsü, lazer çıkışının yönünü sınırlamaktır. En basit optik rezonatör, bir HeNe lazerin her iki ucuna yerleştirilmiş iki paralel aynadan oluşur. Bazı neon atomları, parçacık sayısı tersini elde etmiş iki enerji seviyesi arasında geçiş yaptığında ve lazerin yönüne paralel fotonlar yaydığında, bu fotonlar iki ayna arasında ileri geri yansıtılarak sürekli olarak uyarılmış radyasyona neden olur. oldukça güçlü lazer üretilir.

Lazerlerin yaydığı saf ve spektral olarak kararlı ışık birçok şekilde kullanılabilir.

Yakut Lazer:Orijinal lazer, parlak bir yanıp sönen ampul tarafından uyarılan bir yakuttu ve üretilen lazer, sürekli bir sabit ışın yerine "darbeli bir lazer" idi. Bu lazerin ürettiği ışık hızının kalitesi, bugün kullandığımız lazer diyotlarının ürettiği lazerden temelde farklıdır. Yalnızca birkaç nanosaniye süren bu yoğun ışık emisyonu, insanların holografik portreleri gibi kolayca hareket eden nesneleri yakalamak için idealdir. İlk lazer portre 1967'de doğdu. Yakut lazerler pahalı yakutlar gerektirir ve yalnızca kısa süreli ışık atımları üretir.

He-Ne Lazer:1960 yılında bilim adamları Ali Javan, William R.Brennet Jr. ve Donald Herriot, He-Ne lazerini tasarladılar. Holografik fotoğrafçılar tarafından yaygın olarak kullanılan bir ekipman türü olan ilk gaz lazeriydi. İki avantaj: 1. Sürekli lazer çıkışı üretilir; 2. Işık uyarımı için flaş ampulüne gerek yoktur ve gaz elektrikle uyarılır.

Lazer Diyot:Lazer diyot günümüzde en yaygın kullanılan lazerlerden biridir. Diyotun PN bağlantısının her iki tarafındaki elektronların ve deliklerin ışık yaymak için kendiliğinden yeniden birleşmesi olgusuna spontan emisyon denir. Kendiliğinden emisyonla üretilen fotonlar yarı iletkenden geçtiğinde, yayılan elektron deliği çiftlerinin yakınından geçtikten sonra, yeni fotonlar üretmek için yeniden birleşmeleri için uyarılabilirler, bu da uyarılmış taşıyıcıların yeni fotonlar yaymak için yeniden birleşmesini indükler. emisyon.

Enjekte edilen akım yeterince büyükse, termal denge durumunun tersi olan taşıyıcı dağılımı oluşacaktır, yani parçacıkların popülasyonu tersine dönecektir. Aktif katmandaki çok sayıda taşıyıcı tersine çevrildiğinde, spontan radyasyon tarafından üretilen az miktarda foton, rezonatörün her iki ucundaki karşılıklı yansıma nedeniyle indüklenmiş radyasyon üretecek ve bu da frekans seçici rezonansın pozitif geri beslemesine veya bir Belirli bir frekans için kazanç. Kazanç, soğurma kaybından daha büyük olduğunda, iyi spektral çizgilere sahip tutarlı ışık PN bağlantısından, yani lazerden yayılabilir. Lazer diyotların icadı, lazer uygulamalarını hızla popüler hale getirdi ve bilgi tarama, fiber optik iletişim, lazer mesafe belirleme, lazer radar, lazer diskler, lazer işaretçiler, süpermarket ödeme tahsilatı vb. gibi çeşitli uygulamalar sürekli olarak geliştirilmekte ve yaygınlaştırılmaktadır.

İletişim bilgileri:

Herhangi bir fikriniz varsa, bizimle konuşmaktan çekinmeyin. Müşterilerimiz nerede olursa olsun ve gereksinimlerimiz ne olursa olsun, müşterilerimize yüksek kalite, düşük fiyatlar ve en iyi hizmeti sunma hedefimizi takip edeceğiz.