Laser verwys na die proses en instrument om gekollimeerde, monochromatiese, koherente ligstrale te genereer deur gestimuleerde stralingsversterking en nodige terugvoer.Basies vereis 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 van 'n hoë energievlak na 'n lae energievlak oorgaan, stel dit fotone van ooreenstemmende energie vry (sogenaamde spontane straling).Net so, wanneer 'n foton op 'n energievlakstelsel inval en daardeur geabsorbeer 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 na hoër energievlakke oorgaan na laer energievlakke oorgaan en fotone uitstraal (sogenaamde gestimuleerde straling).Hierdie bewegings vind nie in isolasie plaas nie, maar dikwels parallel.Wanneer ons 'n toestand skep, soos die gebruik van die toepaslike medium, resonator, genoeg eksterne elektriese veld, word die gestimuleerde straling versterk sodat meer as die gestimuleerde absorpsie, dan in die algemeen, daar fotone uitgestraal sal word, wat laserlig tot gevolg het.
B. Klassifikasie
Volgens die medium wat die laser vervaardig, kan die laser verdeel word in vloeibare laser, gaslaser en soliede laser.Nou is die mees algemene halfgeleierlaser 'n soort vastestoflaser.
C. Samestelling
Die meeste lasers bestaan uit drie dele: opwekkingstelsel, lasermateriaal en optiese resonator.Opwekkingstelsels is toestelle wat lig, elektriese of chemiese energie produseer.Tans is die hoofaansporingsmiddele wat gebruik word lig, elektrisiteit of chemiese reaksie.Laserstowwe is stowwe wat laserlig kan produseer, soos robyne, berilliumglas, neongas, halfgeleiers, organiese kleurstowwe, ens. Die rol van optiese resonansiebeheer is om die helderheid van die uitsetlaser te verbeter, die golflengte en rigting aan te pas en te kies van die laser.
D. Toepassing
Laser word wyd gebruik, hoofsaaklik veselkommunikasie, laserreeks, 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 uitgestraal word op 'n seldsame aardkristal plaas, sal die molekules van die kristal helder, altyd saam sterk lig uitstraal.Volgens hierdie verskynsel het hulle die "laserbeginsel" voorgestel, dit wil sê wanneer die stof deur dieselfde energie as die natuurlike ossillasiefrekwensie van sy molekules opgewek word, sal dit hierdie sterk lig produseer wat nie divergeer nie - laser.Hulle het belangrike dokumente hiervoor gevind.
Na die publikasie van Sciolo en Townes se navorsingsresultate het wetenskaplikes van verskeie lande verskeie 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 verkry het, wat die eerste laser was wat ooit deur mense verkry is, en Mayman het dus die eerste wetenskaplike in die wêreld geword. lasers in die praktiese veld bekend te stel.
Op 7 Julie 1960 het Mayman die geboorte van die wêreld se eerste laser aangekondig, Mayman se skema is om 'n hoë-intensiteit flitsbuis te gebruik om chroomatome in 'n robyn kristal te stimuleer, en sodoende 'n baie gekonsentreerde dun rooi ligkolom te produseer wanneer dit afgevuur word op 'n sekere punt, kan dit 'n temperatuur hoër as die oppervlak van die son bereik.
Sowjet-wetenskaplike H.Γ Basov het die halfgeleierlaser in 1960 uitgevind. Die struktuur van halfgeleierlaser is gewoonlik saamgestel uit P-laag, N-laag en aktiewe laag wat dubbele hetero-aansluiting vorm.Sy kenmerke is: klein grootte, hoë koppeling doeltreffendheid, vinnige reaksie spoed, golflengte en grootte pas by die optiese vesel grootte, kan direk gemoduleer word, goeie samehang.
Ses, 'n paar van die belangrikste toepassing rigtings van laser
F. Laserkommunikasie
Die gebruik van lig om inligting oor te dra is vandag baie algemeen.Skepe gebruik byvoorbeeld ligte om te kommunikeer, en verkeersligte gebruik rooi, geel en groen.Maar al hierdie maniere om inligting met gewone lig oor te dra, kan net tot kort afstande beperk word.As jy inligting direk na ver plekke deur lig wil oordra, kan jy nie gewone lig gebruik nie, maar net lasers gebruik.
So hoe lewer jy 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 filament ontwikkel wat lig kan oordra, optiese vesel genoem, waarna verwys word as vesel.Optiese vesel word gemaak van spesiale glasmateriaal, die deursnee is dunner as 'n menslike haar, gewoonlik 50 tot 150 mikron, en baie sag.
Trouens, die binnekern van die vesel is 'n hoë brekingsindeks van deursigtige optiese glas, en die buitenste laag is gemaak van lae brekingsindeks glas of plastiek.So 'n struktuur kan aan die een kant die lig langs die binnekern laat breek, net soos water wat vorentoe vloei in die waterpyp, elektrisiteit wat vorentoe in die draad oorgedra word, al het duisende kronkels en draaie geen effek nie.Aan die ander kant kan die lae brekingsindeksbedekking voorkom dat lig uitlek, net soos die waterpyp nie sypel nie en die isolasielaag van die draad nie elektrisiteit gelei nie.
Die voorkoms van optiese vesel los die manier op om lig oor te dra, maar dit beteken nie dat enige lig daarmee tot baie ver oorgedra kan word nie.Slegs hoë helderheid, suiwer kleur, goeie rigtinglaser, is die mees ideale ligbron om inligting oor te dra, dit is insette vanaf die een kant van die vesel, byna geen verlies en uitset vanaf die ander kant.Optiese kommunikasie is dus in wese laserkommunikasie, wat die voordele inhou van groot kapasiteit, hoë gehalte, wye materiaalbron, sterk vertroulikheid, duursaamheid, ens., en word deur wetenskaplikes beskou as 'n revolusie op die gebied van kommunikasie, en is een van die mees briljante prestasies in die tegnologiese revolusie.
Pos tyd: Jun-29-2023