Lazerning printsiplari va turlari

Prinsiplari va turlarilazer
Lazer nima?
LAZER (Radiatsiyani stimulyatsiya qilingan emissiya orqali yorug'likni kuchaytirish); Yaxshiroq fikrga ega bo'lish uchun quyidagi rasmga qarang:

Yuqori energiya darajasidagi atom o'z-o'zidan pastroq energiya darajasiga o'tadi va foton chiqaradi, bu jarayon spontan nurlanish deb ataladi.
Ommaboplikni quyidagicha tushunish mumkin: erdagi to'p uning eng mos pozitsiyasi, to'p tashqi kuch bilan havoga surilganda (nasos deb ataladi), tashqi kuch yo'qolganda, to'p baland balandlikdan tushib, qo'yib yuboriladi. ma'lum miqdordagi energiya. Agar to'p ma'lum bir atom bo'lsa, u holda bu atom o'tish paytida ma'lum bir to'lqin uzunligidagi fotonni chiqaradi.

Lazerlarning tasnifi
Odamlar lazer ishlab chiqarish printsipini o'zlashtirdilar, lazerning turli shakllarini ishlab chiqishni boshladilar, agar lazer ish materialiga ko'ra tasniflash uchun gaz lazeri, qattiq lazer, yarim o'tkazgich lazer va boshqalarga bo'linishi mumkin.
1, gaz lazer tasnifi: atom, molekula, ion;
Gaz lazerining ishchi moddasi gaz yoki metall bug'idir, u lazer chiqishining keng to'lqin uzunligi bilan tavsiflanadi. Eng keng tarqalgani CO2 lazer bo'lib, unda CO2 elektr zaryadini qo'zg'atish orqali 10,6 um infraqizil lazer hosil qilish uchun ishchi modda sifatida ishlatiladi.
Gaz lazerining ishchi moddasi gaz bo'lganligi sababli, lazerning umumiy tuzilishi juda katta va gaz lazerining chiqish to'lqin uzunligi juda uzun, materialni qayta ishlash ko'rsatkichlari yaxshi emas. Shu sababli, gaz lazerlari tez orada bozordan chiqarib tashlandi va faqat ma'lum bir sohalarda, masalan, ba'zi plastik qismlarni lazer bilan markalashda foydalanildi.
2, qattiq lazertasnifi: ruby, Nd: YAG va boshqalar;
Qattiq holatdagi lazerning ishchi materiali yoqut, neodimiyum shishasi, itriyum alyuminiy granatasi (YAG) va boshqalar bo'lib, ular faol ionlar deb ataladigan matritsa sifatida materialning kristaliga yoki shishasiga bir xilda kiritilgan oz miqdordagi ionlardir.
Qattiq holatdagi lazer ishlaydigan modda, nasos tizimi, rezonator va sovutish va filtrlash tizimidan iborat. Quyidagi rasmning o'rtasida joylashgan qora kvadrat lazer kristalli bo'lib, u ochiq rangli shaffof oynaga o'xshaydi va nodir tuproq metallari bilan qo'shilgan shaffof kristalldan iborat. Bu noyob tuproq metall atomining maxsus tuzilishi bo'lib, yorug'lik manbai bilan yoritilganda zarracha populyatsiyasining inversiyasini hosil qiladi (shunchaki tushuningki, erdagi ko'plab sharlar havoga suriladi), so'ngra zarralar o'tganda fotonlarni chiqaradi va qachon. fotonlar soni etarli, lazer hosil bo'lishi.Emissiya qilingan lazerning bir yo'nalishda chiqishini ta'minlash uchun to'liq ko'zgular (chap linzalar) va yarim aks ettiruvchi chiqish oynalari (o'ng linzalar) mavjud. Qachon lazer chiqishi va keyin ma'lum bir optik dizayn orqali, lazer energiyasining shakllanishi.

3, yarimo'tkazgichli lazer
Yarimo'tkazgichli lazerlar haqida gap ketganda, uni oddiygina fotodiod deb tushunish mumkin, diyotda PN birikmasi mavjud va ma'lum bir oqim qo'shilganda, yarimo'tkazgichdagi elektron o'tish fotonlarni chiqarish uchun hosil bo'ladi, natijada lazer paydo bo'ladi. Yarimo'tkazgich tomonidan chiqarilgan lazer energiyasi kichik bo'lsa, kam quvvatli yarimo'tkazgich qurilmasi nasos manbai (qo'zg'atuvchi manba) sifatida ishlatilishi mumkin.tolali lazer, shuning uchun tolali lazer hosil bo'ladi. Agar yarimo'tkazgichli lazerning kuchi to'g'ridan-to'g'ri materiallarni qayta ishlash uchun chiqarilishi mumkin bo'lgan darajada oshirilsa, u to'g'ridan-to'g'ri yarim o'tkazgich lazerga aylanadi. Hozirgi vaqtda bozorda to'g'ridan-to'g'ri yarimo'tkazgichli lazerlar 10 000 vatt darajasiga yetdi.

Yuqoridagi bir nechta lazerlarga qo'shimcha ravishda, odamlar yoqilg'i lazerlari deb ham ataladigan suyuq lazerlarni ham ixtiro qildilar. Suyuq lazerlar qattiq moddalarga qaraganda hajmi va ish moddasi bo'yicha murakkabroq va kamdan-kam qo'llaniladi.