Laser verwys na die proses en instrument om gekollimeerde, monochromatiese, samehangende ligbalke te genereer deur gestimuleerde bestralingsversterking en die nodige terugvoer. Basies benodig lasergenerering drie elemente: 'n 'resonator', 'n 'winsmedium' en 'n 'pompbron'.
A. Beginsel
Die bewegingstoestand van 'n atoom kan in verskillende energievlakke verdeel word, en wanneer die atoom oorgaan van 'n hoë energievlak na 'n lae energievlak, stel dit fotone van ooreenstemmende energie vry (sogenaamde spontane bestraling). Net so, as 'n foton op 'n energievlakstelsel voorkom en daardeur opgeneem word, sal dit veroorsaak dat die atoom van 'n lae energievlak na 'n hoë energievlak oorgaan (sogenaamde opgewekte absorpsie); Dan sal sommige van die atome wat oorgaan na hoër energievlakke oorgaan na laer energievlakke en fotone uitstraal (sogenaamde gestimuleerde bestraling). Hierdie bewegings kom nie in isolasie voor nie, maar dikwels parallel. As ons 'n toestand skep, soos die gebruik van die toepaslike medium, resonator, genoeg eksterne elektriese veld, word die gestimuleerde bestraling versterk sodat meer as die gestimuleerde absorpsie, dan sal daar in die algemeen fotone vrygestel word, wat lei tot laserlig.
B. Klassifikasie
Volgens die medium wat die laser produseer, kan die laser in vloeibare laser, gaslaser en soliede laser verdeel word. Nou is die algemeenste halfgeleierslaser 'n soort vaste-toestand laser.
C. Samestelling
Die meeste lasers bestaan uit drie dele: opwindingstelsel, lasermateriaal en optiese resonator. Opwindingsstelsels is toestelle wat ligte, elektriese of chemiese energie produseer. Op die oomblik is die belangrikste aansporingsmiddele wat gebruik word, lig, elektrisiteit of chemiese reaksie. Laserstowwe is stowwe wat laserlig kan produseer, soos robyne, berilliumglas, neongas, halfgeleiers, organiese kleurstowwe, ens.
D. Aansoek
Laser word wyd gebruik, hoofsaaklik veselkommunikasie, laser wissel, lasersny, laserwapens, laserskyf en so aan.
E. Geskiedenis
In 1958 het Amerikaanse wetenskaplikes Xiaoluo en Townes 'n magiese verskynsel ontdek: wanneer hulle die lig wat deur die interne gloeilamp op 'n seldsame aarde kristal gesit word, plaas, sal die molekules van die kristal helder, altyd saam sterk lig. Volgens hierdie verskynsel het hulle die 'laserbeginsel' voorgestel, dit wil sê wanneer die stof opgewonde is deur dieselfde energie as die natuurlike ossillasiefrekwensie van sy molekules, sal dit hierdie sterk lig lewer wat nie verskil nie - laser. Hulle het belangrike referate hiervoor gevind.
Na die publikasie van Sciolo en Townes se navorsingsresultate, het wetenskaplikes uit verskillende lande verskillende eksperimentele skemas voorgestel, maar dit was nie suksesvol nie. Op 15 Mei 1960 het Mayman, 'n wetenskaplike by Hughes Laboratory in Kalifornië, aangekondig dat hy 'n laser met 'n golflengte van 0,6943 mikron verwerf het, wat die eerste laser was wat ooit deur mense verkry is, en Mayman het dus die eerste wetenskaplike in die wêreld geword om lasers in die praktiese veld in te voer.
Op 7 Julie 1960 het Mayman die geboorte van die wêreld se eerste laser aangekondig, Mayman se skema is om 'n flitsbuis met 'n hoë intensiteit te gebruik om chroomatome in 'n robynkristal te stimuleer, en sodoende 'n baie gekonsentreerde dun rooi ligkolom te produseer, as dit op 'n sekere punt gevuur word, kan dit 'n hoër temperatuur bereik as die sonoppervlak.
Die Sowjet -wetenskaplike H.y Basov het die halfgeleierlaser in 1960 uitgevind. Die struktuur van halfgeleierslaser bestaan gewoonlik uit P -laag, N -laag en aktiewe laag wat dubbele heterojunksie vorm. Die eienskappe daarvan is: klein grootte, hoë koppelingsdoeltreffendheid, vinnige reaksiesnelheid, golflengte en grootte wat by die optiese veselgrootte pas, kan direk gemoduleer word, goeie samehang.
Ses, sommige van die belangrikste toepassingsaanwysings van laser
F. laserkommunikasie
Die gebruik van lig om inligting oor te dra, is deesdae baie algemeen. Skepe gebruik byvoorbeeld ligte om te kommunikeer, en verkeersligte gebruik rooi, geel en groen. Maar al hierdie maniere om inligting met behulp van gewone lig oor te dra, kan slegs tot kort afstande beperk word. As u inligting direk na verre plekke deur lig wil oordra, kan u nie gewone lig gebruik nie, maar slegs lasers gebruik.
Hoe lewer u die laser af? Ons weet dat elektrisiteit langs koperdrade gedra kan word, maar lig kan nie langs gewone metaaldrade gedra word nie. Vir hierdie doel het wetenskaplikes 'n gloeidraad ontwikkel wat lig kan oordra, genaamd optiese vesel, wat na verwys word as vesel. Optiese vesel is van spesiale glasmateriaal, die deursnee is dunner as 'n menslike hare, gewoonlik 50 tot 150 mikron, en baie sag.
In werklikheid is die binneste kern van die vesel 'n hoë brekingsindeks van deursigtige optiese glas, en die buitenste deklaag is gemaak van lae brekingsindeksglas of plastiek. So 'n struktuur, enersyds, kan die lig wat langs die binnemaat is, laat val, net soos water wat vorentoe in die waterpyp vloei, elektrisiteit vorentoe in die draad oorgedra, selfs al het duisende kinkels en draaie geen effek nie. Aan die ander kant kan die lae-refraktiewe indeksbedekking verhoed dat lig uit lek, net soos die waterpyp nie seep nie en die isolasielaag van die draad nie elektrisiteit lei nie.
Die voorkoms van optiese vesel los die manier om lig oor te dra, maar dit beteken nie dat enige lig daarmee oorgedra kan word na baie ver nie. Slegs hoë helderheid, suiwer kleur, goeie rigtinggewende laser, is die ideaalste ligbron om inligting oor te dra, dit is van die een punt van die vesel, byna geen verlies en uitset van die ander kant af nie. Daarom is optiese kommunikasie in wese laserkommunikasie, wat die voordele van groot kapasiteit, hoë gehalte, 'n wye bron van materiale, sterk vertroulikheid, duursaamheid, ens., En word dit deur wetenskaplikes beskou as 'n rewolusie op die gebied van kommunikasie, en is dit een van die briljantste prestasies in die tegnologiese rewolusie.
Postyd: Jun-29-2023