Lesa n tọka si ilana ati ohun elo ti ipilẹṣẹ collimated, monochromatic, awọn ina ina isokan nipasẹ imudara itankalẹ itankalẹ ati awọn esi to ṣe pataki. Ni ipilẹ, iran laser nilo awọn eroja mẹta: “resonator,” “agbedemeji ere,” ati “orisun fifa.”
A. Ilana
Ipo iṣipopada ti atomu le pin si awọn ipele agbara oriṣiriṣi, ati nigbati atomu ba yipada lati ipele agbara giga si ipele agbara kekere, o tu awọn photon ti agbara ti o baamu (eyiti a pe ni itankalẹ lẹẹkọkan). Bakanna, nigbati photon kan ba ṣẹlẹ lori eto ipele agbara ati ti o gba nipasẹ rẹ, yoo fa atomu lati yipada lati ipele agbara kekere si ipele agbara ti o ga julọ (eyiti a npe ni itọra igbadun); Lẹhinna, diẹ ninu awọn ọta ti o yipada si awọn ipele agbara ti o ga julọ yoo yipada si awọn ipele agbara kekere ati gbejade awọn photon (eyiti a pe ni itankalẹ ti o ni itara). Awọn agbeka wọnyi ko waye ni ipinya, ṣugbọn nigbagbogbo ni afiwe. Nigba ti a ba ṣẹda majemu, gẹgẹ bi awọn lilo awọn yẹ alabọde, resonator, to ita ina aaye, awọn ji Ìtọjú ti wa ni amúṣantóbi ti ki diẹ ẹ sii ju awọn ji gbigba, ki o si ni apapọ, nibẹ ni yio je photons emitted, Abajade ni lesa ina.
B. Iyasọtọ
Ni ibamu si awọn alabọde ti o nse awọn lesa, lesa le ti wa ni pin si omi lesa, gaasi lesa ati ri to lesa. Bayi lesa semikondokito ti o wọpọ julọ jẹ iru laser-ipinle to lagbara.
C. Tiwqn
Pupọ awọn lasers jẹ awọn ẹya mẹta: eto inudidun, ohun elo laser ati resonator opitika. Awọn ọna ṣiṣe igbadun jẹ awọn ẹrọ ti o gbe ina, itanna tabi agbara kemikali jade. Ni lọwọlọwọ, awọn ọna iwuri akọkọ ti a lo jẹ ina, ina tabi iṣesi kemikali. Awọn nkan lesa jẹ awọn nkan ti o le ṣe ina ina lesa, gẹgẹbi iyùn, gilasi beryllium, gaasi neon, semiconductors, awọn awọ Organic, ati bẹbẹ lọ Ipa ti iṣakoso resonance opiti ni lati mu imọlẹ ina lesa ti o jade, ṣatunṣe ati yan gigun ati itọsọna. ti lesa.
D. Ohun elo
Laser ti wa ni lilo pupọ, nipataki ibaraẹnisọrọ okun, iwọn laser, gige laser, awọn ohun ija laser, disiki laser ati bẹbẹ lọ.
E. Itan
Ni ọdun 1958, awọn onimo ijinlẹ sayensi Amẹrika Xiaoluo ati Townes ṣe awari iṣẹlẹ idan kan: nigbati wọn fi ina ti o tan jade nipasẹ gilobu ina ti inu lori kirisita ilẹ ti o ṣọwọn, awọn ohun elo ti gara yoo tan imọlẹ, nigbagbogbo papọ ina to lagbara. Gẹgẹbi iṣẹlẹ yii, wọn dabaa “ipilẹ laser”, iyẹn ni, nigbati nkan naa ba ni itara nipasẹ agbara kanna bi igbohunsafẹfẹ oscillation adayeba ti awọn ohun elo rẹ, yoo ṣe ina ina to lagbara ti ko ni iyatọ - lesa. Wọn ri awọn iwe pataki fun eyi.
Lẹhin ti atẹjade awọn abajade iwadii Sciolo ati Townes, awọn onimo ijinlẹ sayensi lati ọpọlọpọ awọn orilẹ-ede dabaa ọpọlọpọ awọn ero idanwo, ṣugbọn wọn ko ṣaṣeyọri. Ní May 15, 1960, Mayman, onímọ̀ sáyẹ́ǹsì kan ní Hughes Laboratory ní California, kéde pé òun ti gba lesa kan tí ó ní ìwọ̀n ìgbì 0.6943 microns, èyí tí ó jẹ́ laser àkọ́kọ́ tí ènìyàn rí rí, tí Mayman sì tipa bẹ́ẹ̀ di onímọ̀ sáyẹ́ǹsì àkọ́kọ́ ní àgbáyé. lati ṣafihan awọn lasers sinu aaye ti o wulo.
Ni Oṣu Keje Ọjọ 7, Ọdun 1960, Mayman kede ibimọ lesa akọkọ ni agbaye, ero Mayman ni lati lo tube filasi ti o ni agbara giga lati mu awọn ọta chromium ṣiṣẹ ninu kirisita ruby kan, nitorinaa o ṣe agbejade ọwọn ina pupa tinrin tinrin, nigbati o ba ti tan ina. ni aaye kan, o le de iwọn otutu ti o ga ju oju oorun lọ.
Onimọ-jinlẹ Soviet H.Γ Basov ṣe apẹrẹ lesa semikondokito ni ọdun 1960. Ilana ti lesa semikondokito jẹ igbagbogbo ti Layer P, Layer N ati Layer ti nṣiṣe lọwọ eyiti o ṣe agbekalẹ heterojunction meji. Awọn abuda rẹ jẹ: iwọn kekere, ṣiṣe idapọpọ giga, iyara idahun iyara, gigun gigun ati iwọn iwọn pẹlu iwọn okun opiti, le ṣe iyipada taara, isọpọ ti o dara.
Mefa, diẹ ninu awọn itọnisọna ohun elo akọkọ ti lesa
F. Lesa ibaraẹnisọrọ
Lilo ina lati tan alaye jẹ wọpọ pupọ loni. Fun apẹẹrẹ, awọn ọkọ oju-omi lo awọn ina lati ṣe ibaraẹnisọrọ, ati awọn ina opopona lo pupa, ofeefee, ati awọ ewe. Ṣugbọn gbogbo awọn ọna wọnyi ti gbigbe alaye nipa lilo ina lasan le ni opin si awọn ijinna kukuru nikan. Ti o ba fẹ tan kaakiri alaye taara si awọn aaye jijin nipasẹ ina, o ko le lo ina lasan, ṣugbọn lo awọn laser nikan.
Nitorinaa bawo ni o ṣe fi lesa naa ranṣẹ? A mọ pe ina le ṣee gbe pẹlu awọn okun onirin bàbà, ṣugbọn ina ko le gbe pẹlu awọn okun onirin lasan. Ni ipari yii, awọn onimo ijinlẹ sayensi ti ṣe agbekalẹ filament kan ti o le tan imọlẹ, ti a pe ni okun opiti, ti a tọka si bi okun. Okun opitika jẹ awọn ohun elo gilasi pataki, iwọn ila opin jẹ tinrin ju irun eniyan lọ, nigbagbogbo 50 si 150 microns, ati rirọ pupọ.
Ni otitọ, mojuto inu ti okun jẹ itọka ifasilẹ giga ti gilasi opiti sihin, ati pe aṣọ ita jẹ ti gilasi itọka itọka kekere tabi ṣiṣu. Iru igbekalẹ bẹ, ni apa kan, le jẹ ki ina tan kaakiri ni inu mojuto inu, gẹgẹ bi omi ti n ṣan siwaju ninu paipu omi, itanna ti a gbe siwaju ninu okun waya, paapaa ti ẹgbẹẹgbẹrun awọn iyipo ati awọn iyipo ko ni ipa kankan. Ni ida keji, ideri atọka ti o ni itọka kekere le ṣe idiwọ ina lati ji jade, gẹgẹ bi paipu omi ko ṣe rirọ ati pe ipele idabobo ti okun waya ko ṣe ina.
Irisi ti okun opiti ṣe ipinnu ọna gbigbe ina, ṣugbọn ko tumọ si pe pẹlu rẹ, ina eyikeyi le tan kaakiri si ọna jijin. Imọlẹ giga nikan, awọ mimọ, lesa itọnisọna to dara, jẹ orisun ina to dara julọ lati tan kaakiri alaye, o jẹ titẹ sii lati opin kan ti okun, o fẹrẹ ko pipadanu ati abajade lati opin miiran. Nitorinaa, ibaraẹnisọrọ opiti jẹ ibaraẹnisọrọ laser pataki, eyiti o ni awọn anfani ti agbara nla, didara giga, orisun awọn ohun elo jakejado, aṣiri to lagbara, agbara, ati bẹbẹ lọ, ati pe awọn onimo ijinlẹ sayensi ṣe iyin bi iyipada ni aaye ibaraẹnisọrọ, ati pe o jẹ ọkan. ti awọn aṣeyọri ti o wu julọ julọ ninu iyipada imọ-ẹrọ.
Akoko ifiweranṣẹ: Jun-29-2023