Lasero rilatas al la procezo kaj instrumento de generado de kolimataj, monokromataj, koheraj lumaj traboj per stimulita radia amplifado kaj necesa retrosciigo. Esence, lasero -generacio postulas tri elementojn: "resonilo", "gajno -rimedo", kaj "pumpanta fonto."
A. Principo
La movada stato de atomo povas esti dividita en malsamajn energiajn nivelojn, kaj kiam la atomo transiras de alta energia nivelo al malalta energia nivelo, ĝi liberigas fotonojn de responda energio (tiel nomata spontanea radiado). Simile, kiam fotono estas okazanta sur energia nivelo-sistemo kaj sorbita de ĝi, ĝi kaŭzos la atomon transiri de malalta energia nivelo al alta energia nivelo (tiel nomata ekscitita absorbo); Tiam, iuj el la atomoj, kiuj transiras al pli altaj energiaj niveloj, transiros al malaltigi energiajn nivelojn kaj elsendos fotonojn (tiel nomataj stimulitaj radiado). Ĉi tiuj movadoj ne okazas izolite, sed ofte paralele. Kiam ni kreas kondiĉon, kiel uzi la taŭgan mezumon, resonilon, sufiĉe da ekstera elektra kampo, la stimulita radiado estas amplifita tiel ke pli ol la stimulita absorbo, tiam ĝenerale, estos elsenditaj fotonoj, rezultigante laseron.
B. Klasifiko
Laŭ la mediumo, 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 solida ŝtata lasero.
C. Kunmetaĵo
Plej multaj laseroj estas kunmetitaj de tri partoj: ekscita sistemo, lasera materialo kaj optika resonilo. Ekscitaj sistemoj estas aparatoj, kiuj produktas malpezan, elektran aŭ kemian energion. Nuntempe, la ĉefaj instigaj rimedoj uzataj estas lumo, elektro aŭ kemia reago. Laseraj substancoj estas substancoj, kiuj povas produkti laseron -lumon, kiel ruboj, berilio -vitro, neona gaso, duonkonduktaĵoj, organikaj tinkturoj, ktp. La rolo de optika resonanca kontrolo estas plibonigi la brilon de la elira lasero, ĝustigi kaj elekti la ondolongon kaj direkton de la lasero.
D. Apliko
Lasero estas vaste uzata, ĉefe fibro -komunikado, lasero, lasero -tranĉado, lasero -armiloj, lasera disko kaj tiel plu.
E. Historio
En 1958, usonaj sciencistoj Xiaoluo kaj Townes malkovris magian fenomenon: kiam ili metis la lumon elsenditan de la interna ampolo sur rara tera kristalo, la molekuloj de la kristalo elsendos brilan, ĉiam kune fortan lumon. Laŭ ĉi tiu fenomeno, ili proponis la "laseron -principon", tio estas, kiam la substanco ekscitas la saman energion kiel la natura oscilado -ofteco de ĝiaj molekuloj, ĝi produktos ĉi tiun fortan lumon, kiu ne diverĝas - lasero. Ili trovis gravajn paperojn por ĉi tio.
Post la publikigo de la rezultoj de Sciolo kaj Townes, sciencistoj el diversaj landoj proponis diversajn eksperimentajn skemojn, sed ili ne sukcesis. La 15 -an de majo 1960, Mayman, sciencisto de Hughes Laboratory en Kalifornio, anoncis, ke li akiris laseron kun ondolongo de 0,6943 mikronoj, kiu estis la unua lasero iam akirita de homoj, kaj Mayman tiel fariĝis la unua sciencisto en la mondo en enkonduki laserojn en la praktikan kampon.
La 7an de julio 1960, Mayman anoncis la naskiĝon de la unua lasero de la mondo, la skemo de Mayman estas uzi alt-intensan ekbrilan tubon por stimuli kromajn atomojn en rubena kristalo, tiel produktante tre koncentritan maldikan ruĝan lumon, kiam ĝi estas ekbruligita ĉe certa punkto, ĝi povas atingi temperaturon pli altan ol la surfaco de la suno.
Sovetia sciencisto H.γ Basov inventis la duonkonduktan laseron en 1960. La strukturo de duonkondukta lasero estas kutime kunmetita de P -tavolo, N -tavolo kaj aktiva tavolo, kiuj formas duoblan heteroj funkcion. Ĝiaj trajtoj estas: Malgranda grandeco, alta kuniga efikeco, rapida responda rapideco, ondolongo kaj grandeco kongruas kun la optika fibra grandeco, povas esti rekte modulita, bona kohereco.
Ses, iuj el la ĉefaj aplikaj direktoj de lasero
F. Lasera komunikado
Uzi lumon por transdoni informojn estas tre ofta hodiaŭ. Ekzemple, ŝipoj uzas lumojn por komuniki, kaj semaforoj uzas ruĝan, flavan kaj verdan. Sed ĉiuj ĉi tiuj manieroj transdoni informojn per ordinara lumo nur povas esti limigitaj 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 portata laŭ kupraj dratoj, sed lumo ne povas esti portata laŭ ordinaraj metalaj dratoj. Tiucele, sciencistoj disvolvis filamenton, kiu povas transdoni lumon, nomatan optikan fibron, nomatan fibro. Optika fibro estas farita el specialaj vitraj materialoj, la diametro estas pli maldika ol homa haro, kutime 50 ĝis 150 mikronoj, kaj tre mola.
Fakte, la interna kerno de la fibro estas alta refrakta indekso de travidebla optika vitro, kaj la ekstera tegaĵo estas farita el malalta refrakta indeksa vitro aŭ plasto. Tia strukturo, unuflanke, povas igi la lumon refraktita 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 havas neniun efikon. Aliflanke, la malalt-refrakta indekso povas malhelpi lumon elflui, same kiel la akvotubo ne filtras kaj la izola tavolo de la drato ne faras elektron.
La apero de optika fibro solvas la manieron transdoni lumon, sed ĝi ne signifas, ke per ĝi, ia 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. Tial optika komunikado estas esence lasera komunikado, kiu havas la avantaĝojn de granda kapablo, alta kvalito, vasta fonto de materialoj, forta konfidenco, fortikeco, ktp., Kaj estas salutita de sciencistoj kiel revolucio en la kampo de komunikado, kaj estas unu el la plej brilaj atingoj en la teknologia revolucio.
Afiŝotempo: Jun-29-2023