Laser er en enhet som kan avgi laser. I henhold til arbeidsmediet kan lasere deles inn i fire kategorier: gasslasere, solide lasere, halvlederlasere og fargelasere. Nylig har frie elektronlasere blitt utviklet. Høyeffektlasere pulseres vanligvis. Produksjon.
Arbeidsprinsippet for laser: Bortsett fra frie elektronlasere, er de grunnleggende arbeidsprinsippene til forskjellige lasere de samme. De uunnværlige betingelsene for lasergenerering er populasjonsinversjon og gevinst som er større enn tap, så de uunnværlige komponentene i enheten er eksitasjons (eller pumpe) kilde og arbeidsmedium med metastabilt energinivå. Eksitering betyr at arbeidsmediet er opphisset til en eksitert tilstand etter å ha absorbert ekstern energi, og skaper betingelser for å realisere og opprettholde populasjonsinversjonen. Eksitasjonsmetodene inkluderer optisk eksitasjon, elektrisk eksitasjon, kjemisk eksitasjon og kjerneenergieksitasjon. Det metastabile energinivået til arbeidsmediet gjør at den stimulerte strålingen dominerer, og realiserer derved optisk forsterkning. Vanlige komponenter i lasere inkluderer resonanshulrom, men resonanshulrom (se optisk resonanshulrom) er ikke en uunnværlig komponent. Resonanshulrommet kan få fotonene i hulrommet til å ha samme frekvens, fase og kjøreretning, slik at laseren har God retning og koherens. Dessuten kan det forkorte lengden på arbeidsmaterialet godt, og kan også justere modusen til den genererte laseren ved å endre lengden på resonanshulrommet (dvs. modusvalg), så generelt har lasere resonanshulrom.
Laseren består vanligvis av tre deler: 1. Arbeidsstoff: I kjernen av laseren er det kun stoffet som kan oppnå energinivåovergang som kan brukes som arbeidsstoffet til laseren. 2. Oppmuntrende energi: dens funksjon er å gi energi til arbeidsstoffet, og å eksitere atomer fra lavenerginivå til høyenerginivå av ekstern energi. Vanligvis kan det være lysenergi, termisk energi, elektrisk energi, kjemisk energi, etc. 3. Optisk resonanshulrom: Den første funksjonen er å få den stimulerte strålingen av arbeidsstoffet til å fortsette kontinuerlig; den andre er å kontinuerlig akselerere fotonene; den tredje er å begrense retningen til laserutgangen. Det enkleste optiske resonanshulrommet er sammensatt av to parallelle speil plassert i begge ender av en helium-neon-laser. Når noen neonatomer går over mellom de to energinivåene som har oppnådd populasjonsinversjon, og stråler ut fotoner parallelt med laserretningen, vil disse fotonene bli reflektert frem og tilbake mellom de to speilene, og dermed kontinuerlig forårsake stimulert stråling. Meget sterkt laserlys produseres veldig raskt.
Kvaliteten på lyset som sendes ut av laseren er ren og spekteret er stabilt, som kan brukes på mange måter: Rubylaser: Den originale laseren var at rubin ble opphisset av en lysende blinkende pære, og laseren som ble produsert var en "pulslaser" i stedet for en kontinuerlig og stabil stråle. Kvaliteten på lyshastigheten som produseres av denne laseren er fundamentalt forskjellig fra laseren produsert av laserdioden vi bruker nå. Denne intense lysutslippet som varer bare noen få nanosekunder, er veldig egnet for å fange objekter som er i bevegelse, for eksempel holografiske portretter av mennesker. Det første laserportrettet ble født i 1967. Rubinlasere krever dyre rubiner og kan bare produsere korte lyspulser.
He-Ne-laser: I 1960 designet forskerne Ali Javan, William R. Brennet Jr. og Donald Herriot en He-Ne-laser. Dette er den første gasslaseren. Denne typen laser brukes ofte av holografiske fotografer. To fordeler: 1. Produser kontinuerlig laserutgang; 2. Trenger ikke blitzpære for lyseksitasjon, men bruk elektrisk eksitasjonsgass.
Laserdiode: Laserdioden er en av de mest brukte laserne. Fenomenet med spontan rekombinasjon av elektroner og hull på begge sider av PN-krysset til dioden for å sende ut lys kalles spontan emisjon. Når fotonet generert av spontan stråling passerer gjennom halvlederen, når det passerer i nærheten av det utsendte elektron-hull-paret, kan det opphisse de to til å rekombinere og produsere nye fotoner. Dette fotonet induserer de eksiterte bærerne til å rekombinere og sende ut nye fotoner. Fenomenet kalles stimulert emisjon.
Hvis den injiserte strømmen er stor nok, vil bærerfordelingen motsatt av den termiske likevektstilstanden dannes, det vil si populasjonsinversjonen. Når bærerne i det aktive laget er i et stort antall inversjoner, produserer en liten mengde spontan stråling indusert stråling på grunn av den frem- og tilbakegående refleksjon av de to endene av resonanshulrommet, noe som resulterer i frekvensselektiv resonans positiv tilbakemelding, eller oppnå en en viss frekvens. Når forsterkningen er større enn absorpsjonstapet, kan et koherent lys med gode spektrale linjer-laserlys sendes ut fra PN-krysset. Oppfinnelsen av laserdioden gjør at laserapplikasjoner raskt kan populariseres. Ulike typer informasjonsskanning, optisk fiberkommunikasjon, laseravstandsmåling, lidar, laserplater, laserpekere, supermarkedsamlinger, etc., utvikles og populariseres kontinuerlig.
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
