Hogyan működik lézer
Név lézer - rövidítése az angol kifejezés: fénykibocsátás indukált emisszióval (LASER). fénykibocsátás indukált emisszió.
Minden lézer rendszerek csoportokba oszthatók típusától függően az aktív közeg. A legfontosabb típusai a lézerek:
Az aktív közeg egy aggregált atomok, molekulák, ionok vagy kristály (félvezető lézer), amelynek hatása alatt a fény szerezhetnek megerősítő tulajdonságokkal.
Így minden egyes atom diszkrét energiaérték-készlet szintek. Az elektronok atom az alapállapotú (állapotában minimális energia) alatt elnyelt fény fotonok át a kiterjedő több nagy energia szinten - gerjesztett atom; amikor egy kvantum fénykibocsátás, minden úgy történik, éppen ellenkezőleg. Ezen túlmenően, a fénykibocsátás, azaz az átmenet egy alacsonyabb energia szinten (ábra. 1b) fordulhat elő automatikusan (spontán) vagy egy külső sugárzás (kényszerített) (Fig.1c). Továbbá, ha a sugarak a spontán emisszió kibocsátott véletlenszerű irányokban, a kvantum a stimulált emisszió kibocsátott ugyanabban az irányban, mint a kvantum a fény okozza, hogy van, mindkettő kvantum teljesen azonos.
A domináló átmenetek, amelyek az energia besugárzása (átmenetek a felső az alsó energiaszintet), szükséges, hogy hozzon létre egy megnövekedett koncentrációja a gerjesztett atomok vagy molekulák (létrehozásához populáció inverzió). Ez súlyosbítani fogja a beeső fény. Halmazállapot, amelyben a fordított lakossága az energiaszintet az úgynevezett aktív és közepes álló ilyen anyagok - aktív közeg.
A folyamat létrehozásának szinten populációinverzióban hívják szivattyúzás. Még egy másik osztályozása lézerek szerinti eljárással előállított szivattyú (optikai, termikus, kémiai, elektromos, stb). pumpáló lézer technikák típusától függ (szilárd, folyékony, gáz, félvezető, stb).
A fő feladata a szivattyúzási folyamat lehet tekinteni egy példája három-szintű lézer (ábra. 2)
A 2. ábra egy három-szintű lézeres rendszert
Alsó lézeres szintű I energia E1 a fő energiát szintje a rendszer, amelyek mind kezdetben aktív atom. Pumping gerjeszti atomok, és ennek megfelelően kell a magréteg I., a III szintű, az energia E3. Az atomok csapdába III, és bocsátanak ki fotonokat fényt áteresztő szinttel I, vagy egy gyorsan mozgó felső lézeres szintező II. Ahhoz, hogy történt felhalmozódása a gerjesztett atomok a felső lézeres szintező II, energiával E2. Azt kell, hogy gyors enyhítését atomokat szinten III II amelynek meg kell haladnia a rothadási sebességét felső lézeres szintező II. Így teremtett populációinverzióban nyújt megszilárdításának feltételeit sugárzás.
De hogy lesz egy generáció, meg kell még visszajelzést, hogy van, hogy lenne a stimulált emisszió, miután megállapította, ami új cselekmények indukált emisszió. Ahhoz, hogy egy ilyen eljárás, az aktív közeg van elhelyezve az optikai rezonátor.
Az optikai rezonátor egy olyan rendszer két tükör, amelyek között az aktív közeg (3.). Ez biztosítja több eredete fényhullámok terjedő tengelye mentén a erősítőközeg, ahol egy nagy emissziós teljesítmény érhető el.
Amikor elér egy bizonyos erő fény megy keresztül egy féligáteresztő tükör. Mivel a részvétel fejlesztése a termelés csak azt a részét a sugarak tengelyével párhuzamosan a rezonátor, hatékonyság Lézerek tipikusan kevesebb, mint 1%. Egyes esetekben, feláldozva azokat vagy más jellemzőket, a hatékonyság növelhető 30%.