Lazerin əsas iş prinsipi (radiasiyanın stimullaşdırılmış emissiyası ilə işıq gücləndirilməsi), stimullaşdırılmış işığın fenomeninə əsaslanır. Bir sıra dəqiq dizayn və quruluşlar vasitəsilə lazerlər yüksək uyğunluq, monoxromitiliya və parlaqlıq olan şüalar yaradır. Lazerlər müasir texnologiyada, o cümlədən rabitə, tibb, istehsal, ölçmə və elmi tədqiqatlar kimi sahələrdə geniş istifadə olunur. Onların yüksək səmərəli və dəqiq idarəetmə xüsusiyyətləri onları bir çox texnologiyanın əsas komponentini halına gətirir. Aşağıda lazerlərin iş prinsiplərinin və müxtəlif növ lazerlərin mexanizmlərinin ətraflı izahıdır.
1. Stimasiya edilmiş emissiya
Həvəsləndirilmiş emissiya1917-ci ildə Eynşteyn tərəfindən təklif olunan lazer nəslin arxasında əsas prinsipdir. Bu fenomen, işıq və həyəcanlı-dövlət maddələri arasındakı qarşılıqlı təsir vasitəsilə daha uyğun fotonların necə istehsal olunduğunu təsvir edir. Etimollaşdırılan emissiyanı daha yaxşı başa düşmək üçün, spontan emissiya ilə başlayaq:
Kortəbii emissiya: Atom, molekullar və ya digər mikroskopik hissəciklər, elektronlar xarici enerji (məsələn, elektrik və ya optik enerji kimi) və həyəcanlı vəziyyət kimi tanınan daha yüksək enerji səviyyəsinə keçə bilər. Bununla birlikdə, həyəcanlandıran dövlət elektronları qeyri-sabitdir və nəticədə qısa müddətdən sonra torpaq vəziyyəti kimi tanınan aşağı enerji səviyyəsinə qayıdacaq. Bu müddət ərzində elektron, kortəbii emissiya olan bir fotonu buraxır. Bu cür fotonlar tezlik, faza və istiqamət baxımından təsadüfi olur və beləliklə uyğunsuzluq.
Həvəsləndirilmiş emissiya: Etimasiya edilmiş emissiyanın açarı, həyəcanlandıran bir dövlət elektron birinin keçid enerjisinə uyğun bir enerji ilə bir foton ilə qarşılaşdıqda, foton yeni bir fotonu buraxarkən, metonun torpaq vəziyyətinə qayıtmağı təklif edə bilər. Yeni foton, ardıcıl işıqla nəticələnən tezlik, faza və yayılma istiqaməti baxımından orijinaldır. Bu fenomen fotonların sayını və enerjisini əhəmiyyətli dərəcədə artırır və lazerlərin əsas mexanizmidir.
Stimullaşdırılmış emissiyanın müsbət rəy effekti: Lazerlərin dizaynında stimullaşdırılmış emissiya prosesi dəfələrlə təkrarlanır və bu müsbət rəy effekti fotonların sayını eksponent olaraq artıra bilər. Rezonant boşluğunun köməyi ilə fotonların uyğunluğu qorunur və işıq şüasının intensivliyi davamlı olaraq artır.
2. Orta qazanc əldə edin
Bumühit qazanmaqFotonların və lazer çıxışının gücləndirilməsini müəyyən edən lazerdəki nüvəli materialdır. Bu, stimullaşdırılmış emissiya üçün fiziki əsasdır və onun xüsusiyyətləri lazerin tezliyini, dalğa uzunluğunu və çıxış gücünü müəyyənləşdirir. Qazanc mühitinin növü və xüsusiyyətləri birbaşa lazerin tətbiqinə və performansına təsir göstərir.
Həyəcan mexanizmi: Qazanc mühitindəki elektronlar xarici enerji mənbəyi tərəfindən daha yüksək enerji səviyyəsindən həyəcanlanmaq lazımdır. Bu proses ümumiyyətlə xarici enerji təchizatı sistemləri ilə əldə edilir. Ümumi həyəcan mexanizmlərinə aşağıdakılar daxildir:
Elektrik nasosu: Elektrik cərəyanını tətbiq edərək qazanc mühitindəki elektronları həyəcanlandırır.
Nasos: Bir işıq mənbəyi olan orta və ya bir lampa və ya başqa bir lazer kimi).
Enerji səviyyələri sistemi: Qazanc mühitindəki elektronlar adətən müəyyən enerji səviyyələrində paylanır. Ən çox yayılmışdırİki səviyyəli sistemlərvədörd səviyyəli sistemlər. Sadə iki səviyyəli bir sistemdə, torpaq vəziyyətindən həyəcan verici vəziyyətə keçid və sonra stimullaşdırılmış emissiya yolu ilə torpaq vəziyyətinə qayıt. Dörd səviyyəli bir sistemdə, elektronlar müxtəlif enerji səviyyələri arasındakı daha mürəkkəb keçidlərdən keçir, tez-tez daha yüksək səmərəliliklə nəticələnir.
Qazan mediasının növləri:
Qaz qazanc mühiti: Məsələn, helium-neon (he-ne) lazerlər. Qaz qazanc mediası sabit çıxış və sabit dalğa uzunluğu ilə tanınır və laboratoriyalarda standart işıq mənbələri kimi geniş istifadə olunur.
Maye qazanc mühiti: Məsələn, boya lazerləri. Boya molekulları müxtəlif dalğa uzunluqları boyunca yaxşı həyəcan xüsusiyyətlərinə malikdir, onları tənzimlənən lazerlər üçün ideal hala gətirir.
Bərk qazan mühiti: Məsələn, ND (neodmium-doped yttrium alüminium garnet) lazerlər. Bu lazerlər yüksək səmərəli və güclüdür və geniş sənaye kəsmə, qaynaq və tibbi tətbiqlərdə geniş istifadə olunur.
Yarımkeçirici orta qazanc: Məsələn, Qallium Arsenide (GAAS) materialları lazer diodları kimi rabitə və optoelektronik cihazlarda geniş istifadə olunur.
3. Rezonator boşluğu
Burezonator boşluğurəy və gücləndirmə üçün istifadə olunan lazerdə bir quruluş komponentidir. Onun əsas funksiyası, stimullaşdırılmış emissiya vasitəsilə istehsal olunan fotonların sayını, boşluq içərisində əks etdirərək gücləndirərək, beləliklə güclü və diqqətli lazer çıxışı yarataraq.
Rezonator boşluğunun quruluşu: Ümumiyyətlə iki paralel güzgüdən ibarətdir. Biri, tanınan tam əks olunan bir güzgüdürarxa güzgüdür, digəri isə qismən əks olunan güzgüdirçıxış güzgüsü. Fotonlar boşluq içərisində geri və irəli əks olundu və qazanc mühiti ilə qarşılıqlı əlaqə vasitəsilə gücləndirilir.
Rezonans vəziyyəti: Rezonator boşluğunun dizaynı, fotonların boşluq içərisində dayanan dalğalar meydana gətirməsini təmin etmək kimi müəyyən şərtlərə cavab verməlidir. Bu, boşluq uzunluğunu lazer dalğa uzunluğundan çoxunu tələb edir. Bu şərtlərə cavab verən yalnız yüngül dalğalar boşluq içərisində təsirli şəkildə gücləndirilə bilər.
Çıxış şüası: Qismən yansıtıcı güzgü, gücləndirilmiş işıq şüasının bir hissəsini, lazerin çıxış şüasını meydana gətirərək keçməsinə imkan verir. Bu şüa yüksək istiqamətə, uyğunluğuna və monoxromitiliyinə malikdir.
Daha çox məlumat əldə etmək istəyirsinizsə və ya lazerlərlə maraqlanırsınızsa, zəhmət olmasa bizimlə əlaqə saxlayın:
Lumispot
Ünvan: Bina 4 #, №99 Furong 3-cü yol, Xishan Dist. Wuxi, 214000, Çin
Tel: + 86-0510 87381808.
Mobil: + 86-15072320922
Email: sales@lumispot.cn
Veb sayt: www.lumispot-tech.com
Time vaxt: Sep-18-2024