Laser bezitt sech op de Prozess an den Instrument fir kolliméiert, monochromatesch, kohärent Liichtstrahlen duerch stimuléiert Stralungsverstärkung an néideg Feedback ze generéieren.Prinzipiell erfuerdert d'Lasergeneratioun dräi Elementer: e "Resonator", e "Gewënnmedium" an eng "Pumpequell".
A. Prinzip
De Beweegungszoustand vun engem Atom kann a verschidden Energieniveauen opgedeelt ginn, a wann den Atom vun engem héijen Energieniveau op en nidderegen Energieniveau iwwergëtt, léisst et Photone vun der entspriechender Energie fräi (sougenannte spontan Stralung).Ähnlech, wann e Photon op engem Energieniveau System fällt an dovun absorbéiert gëtt, wäert et den Atom vun engem nidderegen Energieniveau op en héijen Energieniveau iwwergoen (sougenannte excitéiert Absorptioun);Dann wäerten e puer vun den Atomer, déi op méi héich Energieniveauen iwwergoen, op méi niddereg Energieniveauen iwwergoen a Photonen emittéieren (sougenannte stimuléiert Stralung).Dës Beweegunge kommen net isoléiert, awer dacks parallel.Wa mir eng Bedingung kreéieren, wéi zum Beispill de passende Medium, Resonator, genuch externt elektrescht Feld benotzen, gëtt d'stimuléiert Stralung verstäerkt sou datt méi wéi d'stimuléiert Absorptioun, dann am Allgemengen, Photonen emittéiert ginn, wat zu Laserlicht resultéiert.
B. Klassifikatioun
Geméiss dem Medium deen de Laser produzéiert, kann de Laser a flëssege Laser, Gaslaser a festen Laser opgedeelt ginn.Elo ass de meeschte verbreet Halbleiterlaser eng Zort Solid-State Laser.
C. Zesummesetzung
Déi meescht Laser besteet aus dräi Deeler: Excitatiounssystem, Lasermaterial an opteschen Resonator.Excitatiounssystemer sinn Apparater déi Liicht, elektresch oder chemesch Energie produzéieren.Am Moment sinn d'Haaptureeungsmëttel benotzt Liicht, Stroum oder chemesch Reaktioun.Laser Substanze si Substanzen déi Laser Liicht produzéiere kann, wéi Rubien, Beryllium Glas, Neongas, semiconductors, organesch Faarfstoffer, etc. vum Laser.
D. Applikatioun
Laser gëtt wäit benotzt, haaptsächlech Glasfaserkommunikatioun, Laser Ranging, Laser opzedeelen, Laserwaffen, Laser Disc a sou weider.
E. Geschicht
Am Joer 1958 hunn d'amerikanesch Wëssenschaftler Xiaoluo an Townes e magescht Phänomen entdeckt: wa se d'Liicht vun der interner Glühbir op e rare Äerdkristall setzen, wäerten d'Moleküle vum Kristall hell, ëmmer zesumme staark Liicht ausstralen.No dësem Phänomen hu se de "Laserprinzip" proposéiert, dat heescht, wann d'Substanz vun der selwechter Energie wéi déi natierlech Schwéngungsfrequenz vu senge Molekülle begeeschtert ass, wäert et dëst staarkt Liicht produzéieren dat net divergéiert - Laser.Si hunn wichteg Pabeieren dofir fonnt.
No der Verëffentlechung vun de Fuerschungsresultater vu Sciolo a Townes, hunn d'Wëssenschaftler aus verschiddene Länner verschidden experimentell Schemaen proposéiert, awer si waren net erfollegräich.De 15. Mee 1960 huet de Mayman, e Wëssenschaftler um Hughes Laboratory a Kalifornien, ugekënnegt, datt hien e Laser mat enger Wellelängt vun 0,6943 Mikron kritt huet, deen deen éischte Laser war, dee vu Mënsche kritt gouf, an de Mayman gouf domat den éischte Wëssenschaftler op der Welt. Laser an de praktesche Beräich aféieren.
De 7. Juli 1960 huet de Mayman d'Gebuert vum éischte Laser vun der Welt ugekënnegt, dem Mayman säi Schema ass en Héichintensitéit Blitzröhr ze benotzen fir Chromatome an engem Rubinkristall ze stimuléieren, sou datt eng ganz konzentréiert dënn rout Luuchtkolonne produzéiert gëtt, wann et gebrannt gëtt. op engem bestëmmte Punkt kann et eng Temperatur méi héich wéi d'Uewerfläch vun der Sonn erreechen.
De sowjetesche Wëssenschaftler H.Γ Basov erfonnt den Halbleiterlaser am Joer 1960. D'Struktur vum Halbleiterlaser besteet normalerweis aus P-Schicht, N-Schicht an aktiver Schicht, déi duebel Heterojunction bilden.Seng Charakteristiken sinn: kleng Gréisst, héich Kopplung Effizienz, séier Äntwert Vitesse, Wellelängt a Gréisst fit mat der opteschen Léngen Gréisst, kann direkt modulated, gutt Kohärenz.
Sechs, e puer vun den Haapt Applikatioun Richtungen vun Laser
F. Laser Kommunikatioun
Liicht ze benotzen fir Informatioun ze vermëttelen ass haut ganz heefeg.Zum Beispill, Schëffer benotzen Luuchten ze kommunizéieren, a Verkéier Luuchten benotzen rout, Giel, a gréng.Awer all dës Weeër fir Informatioun mat normale Liicht ze vermëttelen kënnen nëmmen op kuerz Distanzen limitéiert ginn.Wann Dir d'Informatioun direkt op wäit Plazen duerch Liicht iwwerdroe wëllt, kënnt Dir net gewéinlech Liicht benotzen, awer nëmmen Laser benotzen.
Also wéi liwwert Dir de Laser?Mir wëssen datt Elektrizitéit laanscht Kupferdrähte gedroe ka ginn, awer d'Liicht kann net laanscht gewéinlech Metalldrähten gedroe ginn.Zu dësem Zweck hunn d'Wëssenschaftler e Filament entwéckelt, deen d'Liicht iwwerdroe kann, genannt optesch Faser, genannt Faser.Optesch Faser ass aus speziellen Glasmaterialien, den Duerchmiesser ass méi dënn wéi e Mënsch Hoer, normalerweis 50 bis 150 Mikron, a ganz mëll.
Tatsächlech ass den banneschten Kär vun der Faser en héije Brechungsindex vun transparenten opteschen Glas, an déi baussenzeg Beschichtung ass aus nidderegen Brechungsindex Glas oder Plastik.Sou eng Struktur, engersäits, kann d'Liicht laanscht den banneschten Kär zerbrieche maachen, sou wéi Waasser an der Waasserleitung no vir fléisst, Elektrizitéit iwwerdroe weider am Drot, och wann Dausende vu Wendungen keen Effekt hunn.Op der anerer Säit kann d'Beschichtung vum nidderegen Brechungsindex verhënneren, datt d'Liicht eraus leeft, sou wéi d'Waasserleitung net seet an d'Isolatiounsschicht vum Drot net Elektrizitéit féiert.
D'Erscheinung vun der optescher Faser léist de Wee fir d'Liicht ze vermëttelen, awer et heescht net datt mat deem all Liicht ganz wäit ewech iwwerdroe ka ginn.Nëmmen héich Hellegkeet, reng Faarf, gudden Direktional Laser, ass déi ideal Liichtquell fir Informatioun ze vermëttelen, et ass Input vun engem Enn vun der Faser, bal kee Verloscht an Ausgang vum aneren Enn.Dofir ass optesch Kommunikatioun am Wesentlechen Laser Kommunikatioun, déi d'Virdeeler vu grousser Kapazitéit, héich Qualitéit, breet Quell vu Materialien, staarker Vertraulechkeet, Haltbarkeet, asw. vun de brillantste Leeschtungen an der technologescher Revolutioun.
Post Zäit: Jun-29-2023