Ji bo Posta Bilez bibin aboneya Medyaya Meya Civakî
Laser, kevirê bingehîn ê teknolojiya nûjen, bi qasî ku tevlihev in, balkêş in. Di dilê wan de senfoniya pêkhateyan heye ku bi yekdengî dixebitin da ku ronahiya hevgirtî, xurtkirî hilberînin. Ev blog di nav tevliheviyên van pêkhateyan de, ku ji hêla prensîb û hevkêşeyên zanistî ve têne piştgirî kirin, vedigire, da ku têgihiştinek kûr a teknolojiya lazer peyda bike.
Nêrînên pêşkeftî yên li ser pêkhateyên Sîstema Laser: Perspektîfek Teknîkî ji bo Pisporan
| Perçe | Karkirin | Examples |
| Gain Medium | Navgîna qezencê materyalê di lazerê de ye ku ji bo zêdekirina ronahiyê tê bikar anîn. Ew bi pêvajoya veguheztina nifûsê û belavbûna teşwîqkirî zêdekirina ronahiyê hêsantir dike. Hilbijartina navgîna qezencê taybetmendiyên tîrêjê yên lazerê diyar dike. | Lazerên Solid-Dewleta: m.Lazerên Gazê: m.Lazerên nîvconductor:m. |
| Çavkanî Pumping | Çavkaniya pompkirinê enerjiyê dide navgîna qezençkirinê da ku bigihîje veguheztina nifûsê (çavkaniya enerjiyê ji bo veguheztina nifûsê), xebata lazerê çalak dike. | Pumpkirina Optîk: Bikaranîna çavkaniyên ronahiyê yên tund ên mîna lampayên ronahiyê ji bo pompkirina lazerên hişk.Electrical Pumping: Heycana gazê di lazerên gazê de bi riya elektrîkê.Semiconductor Pumping: Bikaranîna dîodên lazerê ji bo pompkirina navîna lazerê ya hişk. |
| Cavity Optîk | Xala optîkî, ku ji du neynikê pêk tê, ronahiyê nîşan dide da ku dirêjahiya riya ronahiyê di navgîna qezencê de zêde bike, bi vî rengî zêdekirina ronahiyê zêde dike. Ew ji bo zêdekirina lazerê mekanîzmayek vegerê peyda dike, ku taybetmendiyên spektral û cîhê ronahiyê hilbijêrin. | Planar-Planar Cavity: Di lêkolîna laboratîfê de, avahiyek hêsan tê bikar anîn.Cavity Planar-Concave: Di lazerên pîşesaziyê de hevpar e, tîrêjên kalîteya bilind peyda dike. Ring Cavity: Di sêwiranên taybetî yên lazerên zengilê de, mîna lazerên gaza zengilê, tê bikar anîn. |
The Gain Medium: A Nexus Mekanîka Quantum û Endezyariya Optîk
Dînamîkên Quantumê di navgîniya qezenckirinê de
Navgîna qezencê ew e ku pêvajoyek bingehîn a zêdekirina ronahiyê pêk tê, diyardeyek ku di mekanîka kuantûmê de kûr e. Têkiliya di navbera dewletên enerjiyê û perçeyên di navgîniyê de ji hêla prensîbên veguheztina teşwîqkirî û veguheztina nifûsê ve tê rêve kirin. Têkiliya krîtîk a di navbera tundiya ronahiyê (I), tundiya destpêkê (I0), beşa derbasbûnê (σ21), û hejmarên perçeyê yên di du astên enerjiyê de (N2 û N1) bi hevkêşana I = I0e^ tê vegotin. (σ21(N2-N1)L). Gihîştina veguheztinek nifûsê, li ku derê N2 > N1, ji bo zêdekirinê pêdivî ye û bingehek fizîkî ya lazerê ye[1].
Sê-Asta vs Pergalên Çar-Asta
Di sêwiranên lazer ên pratîkî de, pergalên sê-ast û çar-ast bi gelemperî têne bikar anîn. Pergalên sê-astî, her çend hêsantir in, ji bo bidestxistina veguheztina nifûsê bêtir enerjiyê hewce dikin ji ber ku asta lazerê ya jêrîn rewşa bingehîn e. Ji hêla din ve, pergalên çar-ast ji ber hilweşîna bilez a ne-radyatîf ji asta enerjiyê bilindtir rêyek bikêrtir pêşkêşî vegerandina nifûsê dikin, ku wan di sepanên lazerê yên nûjen de berbelavtir dike[2].
Is Cama erbium-dopîkirînavgînek qezencê?
Erê, cama dopîkirî ya erbium bi rastî celebek navgînek qezencê ye ku di pergalên lazerê de tê bikar anîn. Di vê çarçoveyê de, "dopîng" tê wateya pêvajoyek zêdekirina hindek îyonên erbium (Er³⁺) li camê. Erbium hêmanek erdê hindik e ku, dema ku di nav mêvandarek camê de tê girêdan, dikare ronahiyê bi rêgezên teşwîqkirî, pêvajoyek bingehîn di xebata lazerê de bi bandor zêde bike.
Cama dopîkirî ya Erbium bi taybetî ji ber karanîna wê di lazerên fiber û amplifikatorên fîberê de, nemaze di pîşesaziya têlefonê de, balkêş e. Ew ji bo van sepanan xweş e ji ber ku ew ronahiyê di dirêjahiya pêlên li dora 1550 nm de bi bandor zêde dike, ku ji ber windabûna wê ya kêm di fîberên silica yên standard de dirêjahiya pêlek sereke ye ji bo ragihandina fîbera optîkî.
Ewerbiumîyon ronahiya pompê (pir caran ji adîoda lazerê) û ji bo rewşên enerjiyê yên bilind bi heyecan in. Dema ku ew vedigerin rewşek enerjiyê ya kêmtir, ew foton di dirêjahiya pêlê lasing de derdixin, ku beşdarî pêvajoya lazerê dibin. Ev di sêwiranên cihêreng ên lazer û amplifikatorê de şûşeya dopîkirî ya erbiumê dike navgînek qezencê ya bi bandor û berfireh.
Blogên Têkildar: Nûçe - Erbium-Doped Glass: Zanist & Sepan
Mekanîzmayên Pumpkirinê: Hêza ajotinê ya li pişt lazeran
Nêzîktêdayînên Cihêreng ên Ji Bo Bidestxistina Veguherîna Nifûsê
Hilbijartina mekanîzmaya pompkirinê di sêwirana lazerê de girîng e, ji karîgeriyê bigire heya dirêjahiya pêlê hilberanê bandor dike. Pompekirina optîkî, bi karanîna çavkaniyên ronahiyê yên derveyî yên wekî lampayên ronahiyê an lazerên din, di lazerên hişk û rengîn de hevpar e. Rêbazên dakêşana elektrîkê bi gelemperî di lazerên gazê de têne bikar anîn, dema ku laserên nîvconductor bi gelemperî derziya elektron bikar tînin. Karbidestiya van mekanîzmayên pompkirinê, nemaze di lazerên rewşa zexm de ku bi dîodê têne pompe kirin, di lêkolînên vê dawiyê de girîngiyek girîng e, ku karîgerî û tevliheviya bilindtir peyda dike[3].
Nîqaşên Teknîkî yên Di Karbidestiya Pumpkirinê de
Karbidestiya pêvajoya pompkirinê aliyek krîtîk a sêwirana lazerê ye, bandorê li performansa giştî û guncaniya serîlêdanê dike. Di lazerên hişk de, bijartina di navbera lampe û dîodên lazerê de wekî çavkaniya pompê dikare bandorek girîng li ser kargêriya pergalê, barkirina termal û kalîteya tîrêjê bike. Pêşkeftina dîodên lazerê yên bi hêz û bikêrhatî şoreşek pergalên lazerê yên DPSS çêkiriye, û sêwiranên bikêrtir û bikêrtir dike[4].
Cavîteya Optîkî: Endezyariya Tîrêja Laser
Sêwirana Cavity: Qanûnek Hevseng a Fîzîk û Endezyariyê
Xala optîkî, an jî resonator, ne tenê pêkhateyek pasîf e, lê beşdarek çalak e di şekildana tîrêjê lazerê de. Sêwirana valahiyê, di nav de kewbûn û rêzkirina neynikê, di destnîşankirina aramî, strukturên modê û derketina lazerê de rolek girîng dilîze. Pêdivî ye ku valahiyek were sêwirandin da ku qezenca optîkî zêde bike di heman demê de kêmkirina windahiyan, dijwariyek ku endezyariya optîkî bi optîka pêlan re dike yek.5.
Mercên Oscillation û Hilbijartina Mode
Ji bo ku osîlasyona lazerê çêbibe, pêdivî ye ku qezenca ku ji hêla navgîniyê ve hatî peyda kirin ji windahiyên di hundurê valahiyê de derbas bibe. Ev rewş, digel pêdiviya ji bo serpêhatiya pêla hevgirtî, destnîşan dike ku tenê hin modên dirêjî têne piştgirî kirin. Cûrahiya modê û avahiya giştî ya modê ji hêla dirêjahiya laşî ya valahiyê û nîşana refraksiyonê ya navgîniya qezencê ve tê bandor kirin[6].
Xelasî
Sêwirandin û xebitandina pergalên lazerê speklek berfireh a prensîbên fîzîk û endezyariyê vedihewîne. Ji mekanîka quantumê ya ku navgîniya qezencê birêve dibe heya endezyariya tevlihev a valahiya optîkî, her pêkhateyek pergala lazerê di fonksiyona wê ya giştî de rolek girîng dilîze. Vê gotarê nihêrînek li cîhana tevlihev a teknolojiya lazerê peyda kiriye, têgihiştinên ku bi têgihiştina pêşkeftî ya profesor û endezyarên optîkî yên li qadê re têkildar in pêşkêşî dike.
Çavkanî
- 1. Siegman, AE (1986). Laser. Pirtûkên Zanistî yên Zanîngehê.
- 2. Svelto, O. (2010). Prensîbên Laser. Springer.
- 3. Koechner, W. (2006). Endezyariya Lazerê ya Solid-Dewletê. Springer.
- 4. Piper, JA, & Mildren, RP (2014). Diode Pumped Solid State Laser. In Handbook of Laser Technology and Applications (Vol. III). CRC Press.
- 5. Milonni, PW, & Eberly, JH (2010). Laser Physics. Wiley.
- 6. Silfvast, WT (2004). Bingehên Laser. Weşanxaneya Zanîngeha Cambridge.
Dema şandinê: Nov-27-2023