Laserski princip i njegova primjena

Laser se odnosi na postupak i instrument generiranja kolimiranih, jednobojnih, koherentnih svjetičnih greda kroz poticajno pojačanje zračenja i potrebnim povratnim informacijama. U osnovi, laserska generacija zahtijeva tri elementa: "Rezonator", "Sticaj srednje", "i" pumpanje izvora ".

SVEDOK ŠEŠELJ - ODGOVOR: Princip

Stanje pokreta atoma može se podijeliti na različite razine energije, a kada se atom prelazi sa visoke energije na nisku energiju, ona oslobađa fotone odgovarajuće energije (takozvano spontano zračenje). Slično tome, kada je foton incident na sistemu energetskog nivoa i apsorbiran ga, prouzročit će atom da prelazi sa niske energije na visoku razinu energije (takozvana uzbuđena apsorpcija); Zatim će neki atomi prelaska na veće razine energije preći na niže energetske razine i emitirati fotone (takozvano poticajno zračenje). Ovi pokreti se ne pojavljuju u izolaciji, već često paralelno. Kada stvorimo stanje, poput korištenja odgovarajućeg medija, rezonatora, dovoljno vanjskog električnog polja, poticajno zračenje pojačava tako da će više od poticajnog apsorpcije, a zatim općenito, rezultiralo laserskim svjetlom.

微信图片 _20230626171142

B. Klasifikacija

Prema mediju koji proizvodi laser, laser se može podijeliti u tečni laser, plinski laserski i čvrst laser. Sada je najčešći poluvodički laser vrsta lasera čvrstog stanja.

C. Sastav

Većina lasera sastoji se od tri dijela: sustav pobuda, laserski materijal i optički rezonator. Sustavi pobude su uređaji koji proizvode svjetlost, električnu ili hemijsku energiju. Trenutno je korištena glavna sredstva za poticaj svjetlost, električna energija ili hemijska reakcija. Laserske supstance su tvari koje mogu proizvesti lasersko svjetlo, poput rubina, berilijevog stakla, neonskih plina, poluvodiča, organskih boja, itd. Uloga optičke rezonancije je poboljšanje svjetline izlaznog lasera, prilagođavanje i odabir talasne dužine i smjer lasera.

D. Aplikacija

Laser se široko koristi, uglavnom komunikacija vlakana, laserski raspon, lasersko rezanje, lasersko oružje, laserski disk i tako dalje.

E. Istorija

1958. godine američki naučnici Xiaoluo i gradovi otkrili su čarobni fenomen: Kada su stavili svjetlost koja je emitirala unutrašnju žarulju na rijetkoj zemljinoj kristalu, molekuli kristala emitirat će svijetle, uvijek zajedno. Prema ovom fenomenu, oni su predložili "lasersko princip", odnosno kada je supstanca uzbuđena iste energije kao prirodna frekvencija oscilacije njegovih molekula, ona će proizvesti ovo snažno svjetlo koje se ne razlikuje - laser. Pronašli su važne papire za to.

Nakon objave rezultata istraživanja Sciola i grada, naučnici iz različitih zemalja predložili su različite eksperimentalne sheme, ali nisu bili uspješni. 15. maja 1960., Mayman, naučnik na Hughesu laboratorija u Kaliforniji, najavio je da je pribavio laser sa talasnim dužinama od 0,6943 mikrona, koji je bio prvi laser koji je ikada dobio prvi naučnik na svijetu za uvođenje lasera u praktično polje.

7. jula 1960., Mayman je najavio rođenje prvog svjetskog lasera, mayman-ovo bljeskalica za poticanje kromiranih atoma u krupnom kristalu, čime se čini vrlo koncentriranim tankim crvenim svjetlosnim stupcem, kada može doći do temperature veće od površine sunca.

Sovjetski naučnik H.γ Basov izumio je poluvodički laser 1960. godine. Struktura poluvodičkog lasera obično se sastoji od p sloja, n sloja i aktivnog sloja koji oblikuju dvostruku heterojakciju. Njegove karakteristike su: male veličine, visoka efikasnost spojke, brzina brze reakcije, talasna dužina i veličina odgovaraju veličini optičkih vlakana, mogu se izravno modulirati, dobra koherencija.

Šest, neki od glavnih uputstava za prijavu lasera

F. Laserska komunikacija

Korištenje svjetla za prenošenje informacija je danas vrlo uobičajeno. Na primjer, brodovi koriste svjetla za komunikaciju, a semafori koriste crvene, žute i zelene boje. Ali svi ovi načini prenošenja informacija pomoću običnog svjetla mogu se ograničiti samo na kratke udaljenosti. Ako želite prenijeti informacije direktno na udaljena mjesta kroz svjetlo, ne možete koristiti običnu svjetlost, ali koristite samo lasere.

Pa kako dostavljate laser? Znamo da se električna energija može nositi duž bakrenih žica, ali svjetlost se ne može nositi uz obične metalne žice. U tu svrhu naučnici su razvili niti koji mogu prenijeti svjetlost, nazvana optičkim vlaknima, naziva se vlaknima. Optička vlakna izrađena je od posebnih staklenih materijala, promjer je tanji od ljudske kose, obično 50 do 150 mikrona, i vrlo meko.

U stvari, unutrašnja jezgra vlakana je visoki indeks refrakcija prozirnog optičkog stakla, a vanjski premaz izrađen je od niskog refktivnog indeksa stakla ili plastike. Takva struktura, s jedne strane, u jednoj ruci, može se ukloniti u unutrašnjoj jezgri, baš kao što voda koja teče naprijed u cijevi za vodu, električna energija koja se prenosi naprijed u žici, čak i ako hiljade zavoja i okretaja nemaju efekta. S druge strane, premaz niskog refrakktivnog indeksa može spriječiti da svjetlost curi, baš kao što cijev vode ne vidi i izolacijski sloj žice ne vrši električnu energiju.

Pojava optičkih vlakana rješava način prenošenja svjetlosti, ali to ne znači da se s tim može prenijeti bilo kakvo svjetlo na vrlo daleko. Samo velika svjetlina, čista boja, dobar smjerni laser, najčešće je svjetlosni izvor za prijenos informacija, unos je s jednog kraja vlakana, gotovo da nema gubitka i izlaza s drugog kraja. Stoga je optička komunikacija u osnovi laserska komunikacija, koja ima prednosti velikog kapaciteta, visoke kvalitete, širokog izvora materijala, snažnu povjerljivost, izdržljivost itd., A povoljni su od strane naučnika u oblasti komunikacije, a jedno je od najsjajnijih dostignuća u tehnološkoj revoluciji.


Vrijeme post: jun-29-2023