اصل تولید لیزر
اصل تولید لیزر
لیزر به صورت "تقویت نور توسط انتشار تحریک شده تشعشع" نوشته می شود، به این معنی که با اصل "گسیل تحریک"، تقویت امواج نور ایجاد می شود که به آن "لیزر" می گویند. حالت حرکت الکترون ها را می توان به سطوح مختلف انرژی تقسیم کرد. هنگامی که الکترون ها از سطح انرژی بالا به سطح انرژی پایین منتقل می شوند، امواج الکترومغناطیسی انرژی متناظر را آزاد می کنند (به اصطلاح تابش خود به خودی). در یک جسم نورانی معمولی، الکترون‌ها فوتون‌ها را به‌طور تصادفی آزاد می‌کنند و فوتون‌ها خواص مشابهی مانند نور لامپ تنگستن ندارند.
هنگامی که انرژی اعمال شده توسط میدان الکتریکی، فوتون، شیمی و غیره به یک سیستم سطح انرژی تزریق می شود، الکترون ها از سطح انرژی پایین به سطح انرژی بالا می پرند. هنگامی که فوتون های تولید شده توسط تابش خود به خودی با الکترون هایی روبرو می شوند که به دلیل انرژی اعمال شده به سطح انرژی بالا می پرند، الکترون های سطح انرژی بالا به سمت سطح انرژی پایین تر حرکت می کنند و فوتون ها را آزاد می کنند (به اصطلاح تابش برانگیخته). ).
تمام خواص نوری تشعشعات تحریک شده و تشعشعات خودبخودی اولیه عبارتند از: فرکانس، فاز، جهت پیشروی و غیره یکسان است. وقتی این فوتون‌های برانگیخته با الکترون‌های دیگری مواجه می‌شوند که توسط انرژی اعمال‌شده به سطح انرژی رانده شده‌اند، فوتون‌های بیشتری تولید می‌کنند. در نهایت شدت نور بیشتر و بیشتر می شود (یعنی انرژی نور تقویت می شود) و برخلاف نور معمولی، همه فوتون ها فرکانس، فاز و جهت پیشروی یکسانی دارند.
برای تقویت نور، باید محیطی ایجاد کنید که تعداد الکترون‌های پرانرژی از الکترون‌های کم‌انرژی بیشتر باشد، به‌طوری‌که این احتمال وجود دارد که الکترون‌های پرانرژی به‌جای تصادفی، به فوتون‌ها برخورد کنند و فوتون‌های جدید آزاد کنند. تولید لیزر به سه عنصر نیاز دارد، یعنی منبع پمپاژ، GainMedium و حفره/رزوناتور نوری.
منبع پمپاژ: منبع پمپاژ
انرژی به الکترون‌های درجه انرژی پایین‌تر عرضه می‌شود و به الکترون‌هایی با درجه انرژی بالاتر برانگیخته می‌شود، مانند تخلیه بار، شیمی فوتون و غیره. . یکی از منابع رایج تحریک، لامپ فلاش زنون است، اما سایر طول موج های لیزر نیز می توانند به عنوان منبع تحریک استفاده شوند.
"رسانه به دست آوردن":
خواص فیزیکی ماده ای که در آن الکترون ها برانگیخته و گسیل می شوند بر خواصی مانند طول موج نور لیزر تولید شده تأثیر می گذارد.
حفره نوری/رزوناتور:
این دو آینه موازی با یکدیگر است، یکی بازتاب کامل، یک نیمه بازتاب. هدف این است که نور برانگیخته چندین بار از محیط بهره عبور کند تا تقویت کافی داشته باشد، زمانی که تقویت کننده بتواند به نیمه آینه نفوذ کند، لیزر از نیمه آینه ساطع می شود. بنابراین به این آینه نیمه بازتابنده کوپل خروجی نیز می گویند. فاصله بین دو آینه همچنین تأثیر انتخابی بر خروجی طول موج لیزر دارد، تنها فاصله بین دو آینه می تواند طول موج رزونانس تولید کند که می تواند لیزر تولید کند.
