Lasero rilatas al la procezo kaj instrumento de generado de kolimitaj, monokromataj, koheraj lumradioj per stimulita radiada plifortigo kaj necesa religo. Esence, lasera generacio postulas tri elementojn: "resonator", "gajno-medio" kaj "pumpa fonto".
A. Principo
La movstato de atomo povas esti dividita en malsamajn energinivelojn, kaj kiam la atomtransiroj de alta energinivelo al malalta energinivelo, ĝi liberigas fotonojn de responda energio (tielnomita spontanea radiado). Simile, kiam fotono okazas sur energia nivelsistemo kaj absorbita per ĝi, ĝi igos la atomon transiri de malalta energinivelo al alta energinivelo (tielnomita ekscitita sorbado); Tiam, kelkaj el la atomoj kiuj transiras al pli altaj energiniveloj transiros al pli malaltaj energiniveloj kaj elsendos fotonojn (tielnomita stimulita radiado). Tiuj ĉi movoj ne okazas izole, sed ofte paralele. Kiam ni kreas kondiĉon, kiel uzi la taŭgan medion, resonator, sufiĉe ekstera elektra kampo, la stimulita radiado estas plifortigita tiel ke pli ol la stimulita sorbado, tiam ĝenerale, estos fotonoj elsenditaj, rezultigante laseran lumon.
B. Klasifiko
Laŭ la medio, kiu produktas la laseron, la lasero povas esti dividita en likvan laseron, gasan laseron kaj solidan laseron. Nun la plej ofta duonkondukta lasero estas speco de solidsubstanca lasero.
C. Komponado
La plej multaj laseroj estas kunmetitaj de tri partoj: ekscitsistemo, lasermaterialo kaj optika resonator. Ekscitadsistemoj estas aparatoj kiuj produktas lumon, elektran aŭ kemian energion. Nuntempe, la ĉefaj instigaj rimedoj uzataj estas lumo, elektro aŭ kemia reago. Laseraj substancoj estas substancoj kiuj povas produkti laseran lumon, kiel rubenoj, berilia vitro, neongaso, duonkonduktaĵoj, organikaj tinkturfarboj, ktp. La rolo de optika resonanca kontrolo estas plibonigi la brilon de la eliga lasero, ĝustigi kaj elekti la ondolongon kaj direkton. de la lasero.
D. Apliko
Lasero estas vaste uzata, ĉefe fibra komunikado, lasero, lasero kortego, laseraj armiloj, lasera disko ktp.
E. Historio
En 1958, usonaj sciencistoj Xiaoluo kaj Townes malkovris magian fenomenon: kiam ili metas la lumon elsendita de la interna ampolo sur raran teran kristalon, la molekuloj de la kristalo eligos helan, ĉiam kune fortan lumon. Laŭ ĉi tiu fenomeno, ili proponis la "laserprincipon", tio estas, kiam la substanco estas ekscitita de la sama energio kiel la natura oscila frekvenco de ĝiaj molekuloj, ĝi produktos ĉi tiun fortan lumon, kiu ne diverĝas - lasero. Ili trovis gravajn paperojn por tio.
Post la publikigo de la esplorrezultoj de Sciolo kaj Townes, sciencistoj el diversaj landoj proponis diversajn eksperimentajn planojn, sed ili ne sukcesis. La 15-an de majo 1960, Mayman, sciencisto en Hughes Laboratory en Kalifornio, sciigis ke li akiris laseron kun ondolongo de 0,6943 mikronoj, kiu estis la unua lasero iam akirita de homoj, kaj Mayman tiel iĝis la unua sciencisto en la mondo. enkonduki laserojn en la praktikan kampon.
La 7-an de julio 1960, Mayman anoncis la naskiĝon de la unua lasero de la mondo, la skemo de Mayman estas uzi alt-intensan fulmtubon por stimuli kromatomojn en rubena kristalo, tiel produktante tre koncentritan maldikan ruĝan lumkolumnon, kiam ĝi estas pafita. en certa punkto, ĝi povas atingi temperaturon pli altan ol la surfaco de la suno.
Sovetia sciencisto H.Γ Basov inventis la semikonduktaĵan laseron en 1960. La strukturo de semikonduktaĵa lasero estas kutime kunmetita de P-tavolo, N-tavolo kaj aktiva tavolo kiuj formas duoblan heterojunkcion. Ĝiaj karakterizaĵoj estas: malgranda grandeco, alta kunliga efikeco, rapida respondo rapido, ondolongo kaj grandeco taŭgas kun la optika fibro grandeco, povas esti rekte modulita, bona kohereco.
Ses, iuj el la ĉefaj aplikaj direktoj de lasero
F. Lazera komunikado
Uzi lumon por transdoni informojn estas tre ofta hodiaŭ. Ekzemple, ŝipoj uzas lumojn por komuniki, kaj trafiklumoj uzas ruĝan, flavan kaj verdan. Sed ĉiuj ĉi tiuj manieroj transdoni informojn uzante ordinaran lumon povas esti limigitaj nur al mallongaj distancoj. Se vi volas transdoni informojn rekte al malproksimaj lokoj per lumo, vi ne povas uzi ordinaran lumon, sed nur uzi laserojn.
Do kiel vi liveras la laseron? Ni scias, ke elektro povas esti portita laŭ kupraj dratoj, sed lumo ne povas esti portita laŭ ordinaraj metaldratoj. Tiucele sciencistoj evoluigis filamenton kiu povas transdoni lumon, nomatan optika fibro, nomata fibro. Optika fibro estas farita el specialaj vitraj materialoj, la diametro estas pli maldika ol homa hararo, kutime 50 ĝis 150 mikronoj, kaj tre mola.
Fakte, la interna kerno de la fibro estas alta refrakta indico de travidebla optika vitro, kaj la ekstera tegaĵo estas farita el malalta refrakta indico vitro aŭ plasto. Tia strukturo, unuflanke, povas igi la lumon refrakti laŭ la interna kerno, same kiel akvo fluanta antaŭen en la akvotubo, elektro transdonita antaŭen en la drato, eĉ se miloj da tordoj kaj turnoj ne havas efikon. Aliflanke, la malalt-refrakta indeksa tegaĵo povas malhelpi lumon elflui, same kiel la akvotubo ne tralikiĝas kaj la izola tavolo de la drato ne kondukas elektron.
La apero de optika fibro solvas la manieron transdoni lumon, sed ĝi ne signifas, ke per ĝi, ajna lumo povas esti transdonita al tre malproksime. Nur alta brilo, pura koloro, bona direkta lasero, estas la plej ideala lumfonto por transdoni informojn, ĝi estas enigo de unu fino de la fibro, preskaŭ neniu perdo kaj eligo de la alia fino. Sekve, optika komunikado estas esence lasera komunikado, kiu havas la avantaĝojn de granda kapablo, alta kvalito, larĝa fonto de materialoj, forta konfidenco, fortikeco, ktp., kaj estas salutita de sciencistoj kiel revolucio en la kampo de komunikado, kaj estas unu de la plej brilaj atingoj en la teknologia revolucio.
Afiŝtempo: Jun-29-2023