Принсипи асосии кори лазер (Амплификацияи рӯшноӣ тавассути партоби ангезандаи радиатсия) ба падидаи партоби ангезандаи рӯшноӣ асос ёфтааст. Тавассути як қатор тарҳҳо ва сохторҳои дақиқ, лазерҳо шуоъҳоро бо когерентсияи баланд, монохроматӣ ва равшанӣ тавлид мекунанд. Лазерҳо дар технологияи муосир, аз ҷумла дар соҳаҳо ба монанди коммуникатсия, тиб, истеҳсолот, андозагирӣ ва таҳқиқоти илмӣ васеъ истифода мешаванд. Самаранокии баланд ва хусусиятҳои дақиқи идоракунии онҳо онҳоро ҷузъи асосии бисёр технологияҳо мегардонад. Дар зер шарҳи муфассали принсипҳои кори лазерҳо ва механизмҳои намудҳои гуногуни лазерҳо оварда шудааст.
1. Партовҳои ҳавасмандгардонидашуда
Партовҳои ҳавасмандгардонидашудапринсипи асосии тавлиди лазер аст, ки бори аввал аз ҷониби Эйнштейн соли 1917 пешниҳод шудааст. Ин падида тавсиф мекунад, ки чӣ гуна фотонҳои когерентӣ бештар тавассути таъсири мутақобилаи байни рӯшноӣ ва моддаи ҳолати ангехташуда ба вуҷуд меоянд. Барои беҳтар фаҳмидани партоби ангезишёфта, биёед бо партоби худсарона оғоз кунем:
Партовҳои худсарона: Дар атомҳо, молекулаҳо ё дигар зарраҳои микроскопӣ, электронҳо метавонанд энергияи берунаро (масалан, энергияи барқӣ ё оптикӣ) ҷаббида, ба сатҳи баланди энергия, ки бо номи ҳолати ангезиш маълум аст, гузаранд. Аммо, электронҳои ҳолати ангезишёфта ноустуворанд ва дар ниҳоят пас аз муддати кӯтоҳ ба сатҳи пасттари энергия, ки бо номи ҳолати асосӣ маълум аст, бармегарданд. Дар ин раванд, электрон фотонро, ки партоби худсарона аст, раҳо мекунад. Чунин фотонҳо аз ҷиҳати басомад, фаза ва самт тасодуфӣ мебошанд ва аз ин рӯ, когерентӣ надоранд.
Партовҳои ҳавасмандшудаКалиди партоби ангезишёфта дар он аст, ки вақте электрони ҳолати ангезишёфта бо фотоне дучор мешавад, ки энергияаш ба энергияи он мувофиқат мекунад, фотон метавонад электронро водор кунад, ки ба ҳолати асосӣ баргардад ва дар айни замон фотони навро раҳо кунад. Фотони нав аз ҷиҳати басомад, фаза ва самти паҳншавӣ бо фотони аввалия якхела аст, ки дар натиҷа нури когерентӣ ба вуҷуд меояд. Ин падида шумора ва энергияи фотонҳоро ба таври назаррас афзоиш медиҳад ва механизми асосии лазерҳо мебошад.
Таъсири бозгашти мусбати партоби ҳавасмандшуда: Дар тарҳрезии лазерҳо, раванди партоби ангезанда чандин маротиба такрор мешавад ва ин таъсири мусбати бозпас метавонад шумораи фотонҳоро ба таври экспоненсиалӣ афзоиш диҳад. Бо ёрии ковокии резонансӣ, когерентсияи фотонҳо нигоҳ дошта мешавад ва шиддати шуоъи рӯшноӣ пайваста афзоиш меёбад.
2. Миёна фоидаоварӣ
Дармиёнаи афзоишмаводи аслӣ дар лазер аст, ки тақвияти фотонҳо ва баромади лазерро муайян мекунад. Он асоси физикии партоби ангезанда мебошад ва хосиятҳои он басомад, дарозии мавҷ ва қувваи баромади лазерро муайян мекунанд. Намуд ва хусусиятҳои муҳити тақвиятдиҳанда мустақиман ба татбиқ ва кори лазер таъсир мерасонанд.
Механизми ангезишЭлектронҳо дар муҳити тақвият бояд аз ҷониби манбаи энергияи беруна то сатҳи баланди энергия ангехта шаванд. Ин раванд одатан аз ҷониби системаҳои таъминоти энергияи беруна анҷом дода мешавад. Механизмҳои маъмулии ангезиш инҳоянд:
Насосҳои барқӣ: Ҳаяҷоноварии электронҳо дар муҳити тақвиятдиҳанда бо истифода аз ҷараёни электрикӣ.
Насосгирии оптикӣ: Ҳаяҷоновар кардани муҳит бо манбаи рӯшноӣ (масалан, чароғи флеш ё дигар лазер).
Системаи сатҳи энергияЭлектронҳо дар муҳити афзоянда одатан дар сатҳҳои муайяни энергия тақсим мешаванд. Маъмултаринашон инҳоянд:системаҳои дусатҳавасистемаҳои чорсатҳӣДар системаи оддии дусатҳа, электронҳо аз ҳолати асосӣ ба ҳолати ангехташуда мегузаранд ва сипас тавассути партоби ангезанда ба ҳолати асосӣ бармегарданд. Дар системаи чорсатҳа, электронҳо гузаришҳои мураккабтарро байни сатҳҳои гуногуни энергия аз сар мегузаронанд, ки аксар вақт ба самаранокии баландтар оварда мерасонанд.
Намудҳои медиаи фоидаовар:
Миёна афзоиши газМасалан, лазерҳои гелий-неон (He-Ne). Муҳитҳои афзоиши газ бо баромади устувор ва дарозии мавҷи собити худ маълуманд ва ба таври васеъ ҳамчун манбаъҳои стандартии рӯшноӣ дар озмоишгоҳҳо истифода мешаванд.
Миёна фоидаи моеъМасалан, лазерҳои рангкунанда. Молекулаҳои ранг дорои хосиятҳои хуби ангезиш дар дарозии мавҷҳои гуногун мебошанд, ки онҳоро барои лазерҳои танзимшаванда беҳтарин мегардонанд.
Миёна фоидаи сахтМасалан, лазерҳои Nd (гранати алюминийи иттрий бо неодим омехташуда). Ин лазерҳо хеле самаранок ва пуриқтидор буда, дар буридани саноатӣ, кафшер ва корҳои тиббӣ васеъ истифода мешаванд.
Миёна афзоиши нимноқилҳоМасалан, маводҳои арсениди галлий (GaAs) дар дастгоҳҳои алоқа ва оптоэлектронӣ, ба монанди диодҳои лазерӣ, васеъ истифода мешаванд.
3. Ковокии резонатор
Дарковокии резонаторяк ҷузъи сохтории лазер аст, ки барои бозхондани барқ ва тақвият истифода мешавад. Вазифаи асосии он афзоиши шумораи фотонҳое мебошад, ки тавассути партоби ангезанда тавассути инъикос ва тақвияти онҳо дар дохили ковокӣ ба вуҷуд меоянд ва бо ин васила баромади қавии лазерро ба вуҷуд меоранд.
Сохтори ковокии резонатор: Он одатан аз ду оинаи мувозӣ иборат аст. Яке оинаи пурра инъикоскунанда аст, ки бо номи оинаиоинаи қафо, ва дигаре оинаи қисман инъикоскунанда аст, ки бо номи ... маълум аст.оинаи баромадФотонҳо дар дохили ковокӣ ба пеш ва пас инъикос меёбанд ва тавассути таъсири мутақобила бо муҳити тақвияткунанда тақвият меёбанд.
Ҳолати резонансӣТарроҳии ковокии резонатор бояд ба шартҳои муайян ҷавобгӯ бошад, масалан, таъмин намудани он, ки фотонҳо мавҷҳои истодаро дар дохили ковокӣ ташкил медиҳанд. Ин талаб мекунад, ки дарозии ковокӣ зарби дарозии мавҷи лазер бошад. Танҳо мавҷҳои рӯшноие, ки ба ин шартҳо ҷавобгӯ мебошанд, метавонанд дар дохили ковокӣ самаранок тақвият дода шаванд.
Шуои баромадОинаи қисман инъикоскунанда имкон медиҳад, ки як қисми нури тақвиятёфта аз он гузарад ва нури баромади лазерро ташкил диҳад. Ин нур самти баланд, ҳамоҳангӣ ва монохроматӣ дорад..
Агар шумо хоҳед, ки маълумоти бештар гиред ё ба лазерҳо таваҷҷӯҳ дошта бошед, лутфан бо мо тамос гиред:
Лумиспотт
Суроға: Бинои 4, №99 Фуронг, кӯчаи 3-юм, ноҳияи Сишан, Вуси, 214000, Чин
Тел: + 86-0510 87381808.
Мобилӣ: + 86-15072320922
Email: sales@lumispot.cn
Вебсайт: www.lumispot-tech.com
Вақти нашр: 18 сентябри соли 2024