Lazer, lazer yayan bir cihazdır. Çalışma ortamına göre lazerler dört kategoriye ayrılabilir: gaz lazerler, katı lazerler, yarı iletken lazerler ve boya lazerler. Son zamanlarda, serbest elektron lazerleri geliştirilmiştir. Yüksek güçlü lazerler genellikle darbelidir. Çıktı.
Lazerin çalışma prensibi: Serbest elektron lazerler dışında çeşitli lazerlerin temel çalışma prensipleri aynıdır. Lazer üretimi için vazgeçilmez koşullar, popülasyonun tersine çevrilmesi ve kayıptan daha fazla kazançtır, bu nedenle cihazdaki vazgeçilmez bileşenler, uyarma (veya pompalama) kaynağı ve metastabil enerji seviyesine sahip çalışma ortamıdır. Uyarma, çalışma ortamının, dış enerjiyi emdikten sonra uyarılmış bir duruma uyarılması, popülasyonun tersine çevrilmesinin gerçekleştirilmesi ve sürdürülmesi için koşullar yaratılması anlamına gelir. Uyarma yöntemleri, optik uyarma, elektriksel uyarma, kimyasal uyarma ve nükleer enerji uyarmasını içerir. Çalışma ortamının yarı kararlı enerji seviyesi, uyarılmış radyasyonun baskın olmasını sağlar, böylece optik amplifikasyon gerçekleşir. Lazerlerdeki yaygın bileşenler arasında rezonans boşluğu bulunur, ancak rezonans boşluğu (bkz. Optik rezonans boşluğu) vazgeçilmez bir bileşen değildir. Rezonans boşluğu, boşluktaki fotonların aynı frekansa, faza ve çalışma yönüne sahip olmasını sağlayabilir, böylece lazer İyi yönlülük ve tutarlılığa sahip olur. Ayrıca, çalışma malzemesinin uzunluğunu iyi bir şekilde kısaltabilir ve rezonans boşluğunun uzunluğunu değiştirerek (yani mod seçimi) üretilen lazerin modunu da ayarlayabilir, bu nedenle genellikle lazerler rezonans boşluklarına sahiptir.
Lazer genellikle üç bölümden oluşur: 1. Çalışma maddesi: Lazerin çekirdeğinde, lazerin çalışma maddesi olarak yalnızca enerji düzeyi geçişini sağlayabilen madde kullanılabilir. 2. Teşvik edici enerji: İşlevi, çalışan maddeye enerji vermek ve atomları düşük enerji seviyesinden yüksek enerji seviyesi dış enerjiye heyecanlandırmaktır. Genellikle ışık enerjisi, termal enerji, elektrik enerjisi, kimyasal enerji vb. olabilir. 3. Optik rezonans boşluğu: İlk işlev, çalışan maddenin uyarılmış radyasyonunun sürekli devam etmesini sağlamaktır; ikincisi, fotonları sürekli hızlandırmak; üçüncüsü, lazer çıkışının yönünü sınırlamaktır. En basit optik rezonans boşluğu, bir helyum-neon lazerin her iki ucuna yerleştirilmiş iki paralel aynadan oluşur. Bazı neon atomları iki enerji düzeyi arasında geçiş yaparak popülasyonu tersine çevirdiğinde ve lazerin yönüne paralel fotonlar yaydığında, bu fotonlar iki ayna arasında ileri geri yansıtılacak ve böylece sürekli olarak uyarılmış radyasyona neden olacaktır. Çok güçlü lazer ışığı çok hızlı üretilir.
Lazerin yaydığı ışığın kalitesi saftır ve spektrum sabittir, bu da pek çok şekilde kullanılabilir: Yakut lazer: Orijinal lazer, yakutun parlak bir yanıp sönen ampul tarafından uyarılmasıydı ve üretilen lazer, sürekli ve kararlı bir ışın yerine bir "darbeli lazer" idi. Bu lazerin ürettiği ışık hızının kalitesi, şu anda kullandığımız lazer diyodunun ürettiği lazerden temel olarak farklıdır. Yalnızca birkaç nanosaniye süren bu yoğun ışık yayılımı, insanların holografik portreleri gibi kolayca hareket eden nesneleri yakalamak için çok uygundur. İlk lazer portre 1967'de doğdu. Yakut lazerler pahalı yakutlar gerektirir ve yalnızca kısa ışık atımları üretebilir.
He-Ne lazer: 1960 yılında bilim adamları Ali Javan, William R. Brennet Jr. ve Donald Herriot bir He-Ne lazer tasarladılar. Bu ilk gaz lazeridir. Bu tür lazer genellikle holografik fotoğrafçılar tarafından kullanılır. İki avantaj: 1. Sürekli lazer çıkışı üretin; 2. Işık uyarımı için flaş ampulüne ihtiyaç duymayın, ancak elektrik uyarma gazı kullanın.
Lazer diyot: Lazer diyot, en yaygın kullanılan lazerlerden biridir. Diyotun PN bağlantısının her iki tarafındaki elektronların ve deliklerin ışık yaymak için kendiliğinden yeniden birleşmesi olgusuna spontan emisyon denir. Kendiliğinden radyasyon tarafından üretilen foton yarı iletkenden geçtiğinde, yayılan elektron deliği çiftinin çevresinden geçtiğinde, ikisini yeniden birleştirmek ve yeni fotonlar üretmek için uyarabilir. Bu foton, uyarılmış taşıyıcıları yeniden birleştirmeye ve yeni fotonlar yaymaya teşvik eder. Olaya uyarılmış emisyon denir.
Enjekte edilen akım yeterince büyükse, termal denge durumunun tersi olan taşıyıcı dağılımı, yani popülasyonun ters çevrilmesi oluşacaktır. Aktif katmandaki taşıyıcılar çok sayıda inversiyonda olduğunda, az miktarda spontan radyasyon, rezonans boşluğunun iki ucunun ileri geri yansıması nedeniyle indüklenmiş radyasyon üretir, bu da frekans seçici rezonans pozitif geri beslemeyle sonuçlanır veya bir belirli frekans Kazanç, soğurma kaybından daha büyük olduğunda, iyi spektral çizgileri olan tutarlı bir ışık - lazer ışığı PN bağlantısından yayılabilir. Lazer diyodunun icadı, lazer uygulamalarının hızla yaygınlaşmasını sağlar. Çeşitli bilgi tarama türleri, fiber optik iletişim, lazer menzili, lidar, lazer diskler, lazer işaretçiler, süpermarket koleksiyonları vb. sürekli olarak geliştirilmekte ve yaygınlaştırılmaktadır.
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies.
Privacy Policy
