Біздің әлеуметтік медиаға жазылыңыз
Лазерлер, заманауи технологиялардың негіздері, олар күрделі болғандықтан қызықты. Олардың жүрегінде келісілген, күшейтілген жарық өндіру үшін жұмыс істейтін компоненттердің симфониясы жатыр. Бұл блог лазерлік технологияны тереңірек түсіну үшін ғылыми қағидаттар мен теңдеулермен расталған осы блог осы компоненттердің ішіне беріледі.
Лазерлік жүйенің компоненттері: мамандар үшін техникалық перспектива
| Деталь | Қызмет ету | Мысалдар |
| Орташа алу | GAIN Mасы - жарық беру үшін қолданылатын лазердегі материал. Ол популяцияны инверсиялау және эмиссияны ынталандыратын процестер арқылы жеңіл күшейтуге ықпал етеді. Көбірек алу ортасын таңдау лазердің радиациялық сипаттамаларын анықтайды. | Қатты күйдегі лазерлер: Мысалы, ND: Yag (Neodymium-Doped Yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium gret), медициналық және өнеркәсіптік қосымшаларда қолданылады.Газ лазерлері: мысалы, кесу және дәнекерлеу үшін қолданылатын СО2 лазерлері.Жартылай өткізгіш лазерлер:мысалы, талшықты-оптикалық байланыс және лазерлік көрсеткіштерде қолданылатын лазерлік диодтар. |
| Сорғы көзі | Сорғы көзі лазерлік жұмыс істеуге мүмкіндік беретін популяцияны инверсияға (популяцияның энергия көзі) қол жеткізу үшін пайда мен орталыққа энергия береді. | Оптикалық сорғы: Қатты күйдегі лазерлерді соруға арналған қарқынды жарық көздерін пайдалану.Электр айдау: Газ лазерлеріндегі газды электр тогы арқылы қызықтырады.Жартылай өткізгішті сору: Қатты күйге арналған лазерлік ортасын сорып алу үшін лазерлік диодтарды пайдалану. |
| Оптикалық қуыс | Екі айнадан тұратын оптикалық қуыс, GAIN ортасындағы жарық ұзындығын көбейту үшін жарық шағылыстырады, осылайша жеңіл күшейтуді жақсартады. Ол лазерлік күшейту үшін кері байланыс механизмін ұсынады, жарықтың спектрлік және кеңістіктік сипаттамаларын таңдау. | Жоспар-планарлы қуысы: Зертханалық зерттеулерде қолданылады, қарапайым құрылым.Жоспар-конвессия қуысы: Өнеркәсіптік лазерлерде ортақ сапалы сәулелермен қамтамасыз етіледі. Қоңырау қуысы: Сақина газ лазерлері сияқты сақиналы лазерлердің нақты дизайнында қолданылады. |
GAIN Mасы: Кванттық механика және оптикалық инженериядағы Nexus
Кванттық динамика, алу ортасындағы
GAIN Mасы жеңіл күшейтілген процесс жүретін жерде, феномен кванттық механикаға терең тамырланған құбылыс пайда болады. Энергетикалық мемлекеттер мен бөлшектердің өзара әрекеттесуі ортадағы бөлшектермен жүзеге асырылады, эмиссиялардың қоздырылған шығарындылары мен инверсиясы қағидаттарымен реттеледі. Жарық қарқындылығы (I), бастапқы қарқындылық (I0), ауысу қиылысының (σ21) арасындағы сыни қарым-қатынас (σ21), ал екі энергия деңгейіндегі (N2 және N1) (N2 және N1) (σ21 (N2-N1) L) теңдеуі. N2> N1-ді күшейту үшін популяция инверсиясына қол жеткізу, бұл күшейту үшін қажет және лазерлік физиканың негізі1].
Үш деңгейлі және төрт деңгейлі жүйелер
Практикалық лазерлік дизайндарда үш деңгейлі және төрт деңгейлі жүйелер қолданылады. Үш деңгейлі жүйелер, қарапайым, қарапайым, популяцияның инверсиясына қол жеткізу үшін көп энергия қажет, өйткені төменгі лазер деңгейі - бұл жер жағдайы. Төрт деңгейлі жүйелер, екінші деңгейлі жүйелер, екінші жағынан, жоғары энергия деңгейіндегі тез сәулелік емес ыдырауға байланысты халықты инверсиялаудың тиімді бағытын ұсынады, бұл оларды заманауи лазерлік қосымшаларда кең таралған [2].
Is Эрбий-доппен әйнекЖеңімпаз ба?
Ия, эрбийдің доппен әйнегі - бұл шынымен лазерлік жүйелерде қолданылатын орташа көрсеткіш. Осы тұрғыда «Допинг» белгілі бір мөлшерде эрбиялық иондарды (Эргро) стақанға қосу процесін білдіреді. Эрбиум - бұл әйнек хостына енгізілген кезде, әйнек хостына қосылған кезде, лазерлік жұмыстағы негізгі процесс арқылы жарықты тиімді күшейтеді.
Эрбийдің доппен әйнегі, әсіресе телекоммуникация салаларында, талшықты лазерлер мен талшықты күшейткіштерде қолдану үшін ерекше ерекшеленеді. Ол осы қосымшаларға жақсы, өйткені ол толқын ұзындығымен жарықты 1550 нм-ді тиімді күшейтеді, бұл стандартты кремний талшықтарының аз шығынына байланысты толқын ұзындығы болып табылады.
Таerbiumиондар сорғы шамын сіңіреді (көбінесе а-дан)лазерлік диодЖоғары энергетикалық мемлекеттерге толы. Олар аз энергия күйіне оралған кезде, олар лазер процесіне өз үлестерін қосатын толқын ұзындығында фотондар шығарады. Бұл эрбийді допталған әйнекті әр түрлі лазер мен күшейткіш дизайндарда тиімді және кеңінен қолданылатын ортадан тұрады.
Қатысты блогтар: Жаңалықтар - Эрбий-допед әйнегі: Ғылым және қосымшалар
Сорғы механизмдері: лазерлердің қозғаушы күші
Халықтың инверсиясына қол жеткізудің әр түрлі тәсілдері
Сорғы механизмін таңдау лазерлік дизайндағы негізгі репортаж болып табылады, тиімділігінің толқын ұзындығына әсер етеді. Оптикалық сору, флэнгламптар немесе басқа лазерлер сияқты сыртқы жарық көздерін пайдалану қатты күйде және бояғыш лазерлерде жиі кездеседі. Электр ағызу әдістері әдетте газ лазерлерінде қолданылады, ал жартылай өткізгіш лазерлер электронды инъекцияны жиі қолданады. Сорғы тетіктерінің тиімділігі, әсіресе диодтық сорғыларлы қатты мемлекеттік лазерлерде, тиімділік пен ықшамдаудың маңызды бағыты болды [3].
Сорғы тиімділігіндегі техникалық пікірлер
Сорғы процесінің тиімділігі лазерлік дизайнның, жалпы өнімділікке және қолдануға жарамдылығына әсер етудің маңызды аспектісі болып табылады. Қатты күйде лазерлерде, флэш-класс және лазерлік диодтар арасындағы сорғы көзі арасындағы таңдау жүйенің тиімділігіне, жылу жүктемесіне және сәулелік сапасына айтарлықтай әсер етуі мүмкін. Жоғары қуатты, жоғары тиімділігі жоғары лазерлік диодтардың дамуы кеңейтілген және тиімді дизайнға мүмкіндік беретін DPSS лазерлік жүйелері болды [4].
Оптикалық қуыс: лазер сәулесін жасау
Қуысының дизайны: физика және инжинирингтің теңгерімді актісі
Оптикалық қуыс немесе резонент, бұл тек пассивті компонент емес, сонымен қатар лазер сәулесін қалыптастыруда белсенді қатысушы емес. Қуықтың дизайны, соның ішінде қисықтық және айналар туралануы, тұрақтылықты, режим құрылымын және лазердің шығуында шешуші рөл атқарады. Қуат оптикалық пайда алу үшін, шығындарды азайтып, оптикалық инженерлерді толқындық оптикамен үйлестіретін қиындық туғызуы керек5.
Тербеліс жағдайлары және режимді таңдау
Лазер тербелісі үшін ортада ұсынылған кірістер қуыстың шығындарынан асып кетуі керек. Бұл жағдай келісілген толқын суперпозициясына қойылатын талаптар тек белгілі бір бойлық режимдерге қолдау көрсетіледі. Режим аралығы мен жалпы режим құрылымына қуыстың физикалық ұзындығы және пайда болу ортасының сыну индексі әсер етеді [6].
Қорытынды
Лазерлік жүйелерді жобалау және пайдалану физика және инженерлік қағидаттардың кең спектрін қамтиды. Оптикалық қуыстың күрделі инженериясынан алатын кванттық механикадан лазерлік жүйенің әр компоненті өзінің жалпы жұмысында маңызды рөл атқарады. Бұл мақала далада профессорлар мен оптикалық инженерлер туралы тереңірек түсінумен резонанттайтын лазерлік технологияның күрделі әлеміне Glimpse ұсынды.
Сілтемелер
- 1. Сиегман, А.Е. (1986). Лазерлер. Университет ғылыми кітаптары.
- 2. Свелто, О. (2010). Лазерлердің принциптері. Спрингер.
- 3. Котехнер, В. (2006). Қатты мемлекеттік лазерлік инженерия. Спрингер.
- 4. Piper, JA, Mildren, RP (2014). Диодты қатты күйдегі лазерлер. Лазерлік технологиялар мен қосымшалардың анықтамалық кітабында (том. III). CRC түймесін басыңыз.
- 5. Милонни, ПВ, Эберли, Жh (2010). Лазер физикасы. Уайли.
- 6. Силфваст, Вт (2004). Лазер негіздері. Кембридж университетінің баспасөзі.
POST TIME: қараша-27-2023