Лазер | Типы и компоненты лазера

  1. ЛАЗЕР LASER акроним расшифровывается как усиление света посредством вынужденного излучения. Это...
  2. Типы ЛАЗЕРА

ЛАЗЕР

LASER акроним расшифровывается как усиление света посредством вынужденного излучения.
Это устройство, которое производит свет. Эти огни не существуют в природе. Огни могут быть получены в процессе оптического усиления на основе стимулированного излучения электромагнитного излучения. Он отличается от обычного света тремя способами. Во-первых, свет от LASER содержит только один цвет или длину волны, поэтому он называется «монохроматическим». Во-вторых, все длины волн находятся в фазе - из-за этого он известен как когерентный. И в-третьих, лазерные лучи света очень узки и могут быть сосредоточены на одном крошечном пятне - это свойство делает его известным как «коллимированный». Это также характеристики лазера .

Для его работы инверсия населения очень необходима. Когда группа атомы или молекулы существуют без электронов в возбужденном состоянии больше, чем в более низких энергетических состояниях, имеет место инверсия населенности. Теперь, когда электрон находится в возбужденном состоянии, он может распасться до пустого состояния с более низкой энергией. Если электрон распадается без внешнего воздействия, испуская фотон, это называется спонтанным излучением.
Но если электрон стимулируется световой волной (фотоном) и излучает вторую волну, и возвращается на нижний уровень, то это называется стимулированным излучением. Практически в стимулированном излучении фотон попадает в электрон, и образуются два фотона. Теперь, если существует значительная инверсия населения, то стимулированное излучение может привести к значительному усилению света. Фотоны, которые производятся в стимулированном излучении, производят когерентный свет, поскольку они имеют определенную фазовую зависимость.
Принцип лазера был впервые открыт Эйнштейном в 1917 году, но только в 1958 году лазер был успешно разработан.

У него много важных применений. Они используются в обычных потребительских устройствах, таких как CD и DVD-плееры, принтеры и сканеры. Они используются в медицине для хирургических целей и различных процедур по уходу за кожей, а также в промышленности для резки и сварки материалов. Они используются в военных и правоохранительных устройствах для маркировки целей и дальности измерений. Лазеры также имеют много важных приложений в научных исследованиях.

Компоненты ЛАЗЕРА

Каждый лазер состоит из трех основных компонентов. Это -

  1. Материал генерации или активная среда.
  2. Внешний источник энергии.
  3. Оптический резонатор.

Оптический резонатор

  • Активная среда возбуждается внешним источником энергии (источником накачки), вызывая инверсию населенности. В среде усиления происходит самопроизвольное и стимулированное излучение фотонов, приводящее к явлению оптического усиления или усиления. Полупроводники органические красители, газы (He, Ne, CO2 и т. д.), твердые материалы (YAG, сапфир (рубин) и т. д.) обычно используются в качестве материалов для генерации, и часто ЛАЗЕРЫ названы в качестве ингредиентов, используемых в качестве среды.
  • Источник возбуждения, источник накачки обеспечивает энергию, которая необходима для инверсии населения и стимулированного излучения в систему. Накачка может осуществляться двумя способами - методом электрического разряда и оптическим методом. Примерами источников накачки являются электрические разряды, импульсные лампы, дуговые лампы , свет от другого лазера, химические реакции и т. д.
  • Руководство по резонатору в основном содержит руководство по моделируемой эмиссии. Это вызвано высокоскоростными фотонами. Наконец, лазерный луч будет сгенерирован.

В большинстве систем он состоит из двух зеркал. Одно зеркало полностью отражающее, а другое частично отражающее. Оба зеркала установлены на оптической оси, параллельной друг другу. Активная среда используется в оптическом резонаторе между обоими зеркалами. Такое расположение фильтрует только те фотоны, которые пришли вдоль оси, а другие отражаются зеркалами обратно в среду, где они могут усиливаться за счет стимулированного излучения.

Типы ЛАЗЕРА

Существует много типов лазеров, доступных для разных целей. В зависимости от источников они могут быть описаны как ниже.

  1. Твердотельный ЛАЗЕР
    В твердотельном лазере такого типа материалы используются в качестве активной среды. Твердотельные материалы могут быть рубином, неодим-YAG (иттрий-алюминиевый гранат) и т. Д.
  2. Газовый ЛАЗЕР
    Эти лазеры содержат смесь гелия и неона. Эта смесь упакована в стеклянную пробирку. Действует как активная среда. Мы можем использовать Аргон или Криптон или Ксенон в качестве среды. CO2 и азот лазера также могут быть сделаны.
  3. Краситель или жидкий лазер
    В лазерах этого типа органические красители, такие как родамин 6G в жидком растворе или суспензии, используются в качестве активной среды внутри стеклянной трубки.
  4. Эксимерный ЛАЗЕР
    Эксимерные лазеры (название происходит от возбужденных и димеров) используют химически активные газы, такие как хлор и фтор, смешанные с инертными газами, такими как аргон, криптон или ксенон. Эти лазеры производят свет в ультрафиолетовом диапазоне.
  5. Химический ЛАЗЕР
    Химический лазер - это лазер, который получает энергию в результате химической реакции. Примерами химических лазеров являются химический кислородный йодный лазер (COIL), полностью газофазный йодный лазер (AGIL), а также фтористый лазер, фторидный лазер на дейтерии и т. Д.
  6. Полупроводниковый лазер
    В этих лазерах используются соединительные диоды. полупроводник допирован как акцепторами, так и донорами. Они известны как инъекции лазерные диоды , Всякий раз, когда ток пропущен, свет можно увидеть на выходе.