Laser er en enhed, der kan udsende laser. Ifølge arbejdsmediet kan lasere opdeles i fire kategorier: gaslasere, solide lasere, halvlederlasere og farvelasere. For nylig er der udviklet frie elektronlasere. Højeffektlasere er normalt pulserende. Produktion.
Arbejdsprincippet for laser: Bortset fra frie elektronlasere er de grundlæggende arbejdsprincipper for forskellige lasere de samme. De uundværlige betingelser for lasergenerering er befolkningsinversion og forstærkning større end tab, så de uundværlige komponenter i enheden er excitations- (eller pumpende) kilde og arbejdsmedium med metastabilt energiniveau. Excitation betyder, at arbejdsmediet exciteres til en exciteret tilstand efter at have absorberet ekstern energi, hvilket skaber betingelser for at realisere og opretholde populationsinversionen. Excitationsmetoderne omfatter optisk excitation, elektrisk excitation, kemisk excitation og kerneenergiexcitation. Arbejdsmediets metastabile energiniveau får den stimulerede stråling til at dominere, og derved realiseres optisk forstærkning. Almindelige komponenter i lasere omfatter resonanshulrum, men resonanshulrum (se optisk resonanshulrum) er ikke en uundværlig komponent. Resonanshulrummet kan få fotonerne i hulrummet til at have samme frekvens, fase og løberetning, så laseren har God retning og sammenhæng. Desuden kan den forkorte længden af arbejdsmaterialet godt og kan også justere modusen af den genererede laser ved at ændre længden af resonanshulrummet (dvs. modusvalg), så generelt har lasere resonanshulrum.
Laseren er generelt sammensat af tre dele: 1. Arbejdsstof: I kernen af laseren kan kun det stof, der kan opnå energiniveauovergang, bruges som laserens arbejdsstof. 2. Opmuntrende energi: dens funktion er at give energi til arbejdsstoffet og excitere atomer fra lavenerginiveau til højenerginiveau af ekstern energi. Normalt kan der være lysenergi, termisk energi, elektrisk energi, kemisk energi osv. 3. Optisk resonanshulrum: Den første funktion er at få den stimulerede stråling af arbejdsstoffet til at fortsætte kontinuerligt; den anden er at kontinuerligt accelerere fotonerne; den tredje er at begrænse retningen af laseroutputtet. Det enkleste optiske resonanshulrum er sammensat af to parallelle spejle placeret i begge ender af en helium-neon laser. Når nogle neonatomer går i overgang mellem de to energiniveauer, der har opnået befolkningsinversion, og udstråler fotoner parallelt med laserens retning, vil disse fotoner blive reflekteret frem og tilbage mellem de to spejle og dermed kontinuerligt forårsage stimuleret stråling. Meget stærkt laserlys produceres meget hurtigt.
Kvaliteten af det lys, der udsendes af laseren, er rent, og spektret er stabilt, hvilket kan bruges på mange måder: Rubinlaser: Den originale laser var, at rubin blev ophidset af en lysende blinkende pære, og den producerede laser var en "pulslaser" snarere end en kontinuerlig og stabil stråle. Kvaliteten af lyshastigheden produceret af denne laser er fundamentalt forskellig fra laseren produceret af laserdioden vi bruger nu. Denne intense lysemission, der kun varer et par nanosekunder, er meget velegnet til at optage let bevægelige objekter, såsom holografiske portrætter af mennesker. Det første laserportræt blev født i 1967. Rubinlasere kræver dyre rubiner og kan kun producere korte lysimpulser.
He-Ne laser: I 1960 designede forskerne Ali Javan, William R. Brennet Jr. og Donald Herriot en He-Ne laser. Dette er den første gaslaser. Denne type laser bruges almindeligvis af holografiske fotografer. To fordele: 1. Producer kontinuerlig laseroutput; 2. Behøver ikke blitzpære til lysexcitation, men brug elektrisk excitationsgas.
Laserdiode: Laserdioden er en af de mest brugte lasere. Fænomenet med spontan rekombination af elektroner og huller på begge sider af diodens PN-kryds for at udsende lys kaldes spontan emission. Når fotonen genereret af spontan stråling passerer gennem halvlederen, når den passerer i nærheden af det udsendte elektron-hul-par, kan den excitere de to til at rekombinere og producere nye fotoner. Denne foton inducerer de exciterede bærere til at rekombinere og udsende nye fotoner. Fænomenet kaldes stimuleret emission.
Hvis den indsprøjtede strøm er stor nok, vil bærerfordelingen modsat den termiske ligevægtstilstand dannes, det vil sige populationsinversionen. Når bærerne i det aktive lag er i et stort antal inversioner, producerer en lille mængde spontan stråling induceret stråling på grund af den frem- og tilbagegående refleksion af de to ender af resonanshulrummet, hvilket resulterer i frekvensselektiv resonans positiv feedback, eller opnår en bestemt frekvens. Når forstærkningen er større end absorptionstabet, kan der udsendes et sammenhængende lys med gode spektrale linjer-laserlys fra PN-forbindelsen. Opfindelsen af laserdioden gør det muligt hurtigt at popularisere laserapplikationer. Forskellige typer informationsscanning, optisk fiberkommunikation, laserafstandsmåling, lidar, laserdiske, laserpointere, supermarkedssamlinger osv., udvikles og populariseres konstant.
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
