Prensîba xebatê ya bingehîn a lazerê (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) li ser fenomena belavbûna ronahiyê ye. Di nav rêzek sêwiran û strukturên rastîn de, lazer tîrêjên bi hevrêzî, yekrengî û ronahiyê bilind diafirînin. Laser bi berfirehî di teknolojiya nûjen de têne bikar anîn, di nav de di warên wekî ragihandin, derman, çêkirin, pîvandin, û lêkolîna zanistî de. Karbidestiya wan a bilind û taybetmendiyên kontrolê yên rast wan dike hêmana bingehîn a gelek teknolojiyên. Li jêr ravekirinek berfireh a prensîbên xebatê yên lazeran û mekanîzmayên cûreyên cûda yên lazeran heye.
1. Weşana Teşwîqkirî
Weşana teşwîqkirîprensîba bingehîn a li pişt nifşa lazerê ye, ku yekem car ji hêla Einstein ve di sala 1917-an de hate pêşniyar kirin. Ev diyarde diyar dike ku fotonên hevahengtir bi têkiliya di navbera ronahiyê û maddeya rewşa heyecan de çawa têne hilberandin. Ji bo ku em emîsyona teşwîqkirî baştir fam bikin, bila em bi belavkirina spontan dest pê bikin:
Weşana Spontaneous: Di atom, molekul, an jî perçeyên din ên mîkroskopî de, elektron dikarin enerjiya derve (wek enerjiya elektrîkî an optîkî) vebigirin û derbasî astek enerjiyek bilindtir bibin, ku wekî rewşa heyecan tê zanîn. Lêbelê, elektronên rewşa heyecan bêîstîqrar in û dê di dawiyê de piştî demek kurt vegerin astek enerjiyê ya jêrîn, ku wekî rewşa bingehîn tê zanîn. Di vê pêvajoyê de, elektron fotonek derdixe, ku ew belavbûna spontan e. Fotonên bi vî rengî di warê frekans, qonax û arasteyî de tesadufî ne, û ji ber vê yekê hevrêziyê tune.
Emission Stimulated: Mifteya emîsyona teşwîqkirî ev e ku dema elektronek bi haleta heyecanê bi fotonek bi enerjiyek ku bi enerjiya wê ya veguhêz re têkildar e re rûbirû dibe, foton dikare elektron bike ku vegere rewşa zemînê dema ku fotonek nû derdixe. Fotona nû di warê frekans, qonax û arastekirina belavbûnê de bi ya orîjînal re yek e, di encamê de ronahiya hevgirtî çêdibe. Ev diyarde bi girîngî hejmar û enerjiya fotonan zêde dike û mekanîzmaya bingehîn a lazeran e.
Bandora Bersiva Erênî ya Weşana Teşwîqkirî: Di sêwirana lazeran de, pêvajoya belavbûna teşwîqkirî gelek caran tê dubare kirin, û ev bandora vegera erênî dikare bi qatjimarî hejmara fotonan zêde bike. Bi alîkariya valahiyek resonant, hevrêziya fotonan tê domandin, û tundiya tîrêja ronahiyê bi domdarî zêde dibe.
2. Gain Medium
Ewnavîn qezenc bikinmaddeya bingehîn a lazerê ye ku zêdekirina fotonan û derketina lazerê diyar dike. Ew bingeha fizîkî ye ji bo veguheztina teşwîqkirî, û taybetmendiyên wê frekansa, dirêjahiya pêlê, û hêza hilberîna lazerê diyar dike. Cure û taybetmendiyên navgîniya qezencê rasterast bandor li ser sepan û performansa lazerê dike.
Mekanîzmaya Excitation: Elektronên di navgîna qezenckirinê de pêdivî ye ku ji hêla çavkaniyek enerjiyê ya derveyî ve heya astek enerjiyê bilindtir bibin. Ev pêvajo bi gelemperî ji hêla pergalên dabînkirina enerjiyê yên derveyî ve tê bidestxistin. Mekanîzmayên tevlihevkirinê yên hevpar ev in:
Electrical Pumping: Elektronên di navgîna qezenckirinê de bi sepandina herikîna elektrîkê heyecan dike.
Pumpkirina Optîk: Bi çavkaniyek ronahiyê (wek çirayek fîşek an lazerek din) navgînê heyecan dike.
Pergala Astên Enerjiyê: Elektronên di navgîna qezenckirinê de bi gelemperî di astên enerjiyê yên taybetî de têne belav kirin. Ya herî gelemperî ev insîstemên du-astaûsîstemên çar-asta. Di pergalek du-astî ya hêsan de, elektron ji rewşa zemînê derbasî rewşa heyecanê dibin û dûv re bi veguheztina teşwîqkirî vedigerin rewşa zemînê. Di pergalek çar-asta de, elektron di navbera astên cihêreng ên enerjiyê de veguheztinên tevlihevtir derbas dikin, ku pir caran di encamê de karîgeriyek bilindtir çêdibe.
Cureyên Gain Media:
Gas Gain Medium: Mînak lazerên helium-neon (He-Ne). Medyaya qezenckirina gazê ji bo hilberîna xwe ya domdar û dirêjahiya pêlê sabît têne zanîn, û bi berfirehî wekî çavkaniyên ronahiyê yên standard di laboratîfan de têne bikar anîn.
Liquid Gain Medium: Mînak lazerên boyaxkirinê. Molekulên rengan di dirêjahiya pêlên cihêreng de xwedan taybetmendiyên heyecanê yên baş in, ku wan ji bo lazerên guhezbar îdeal dike.
Solid Gain Navîn: Mînakî, lazerên Nd (garneta aluminiumê ya yttrium-neodymium-doped). Van lazer pir bikêr û bi hêz in, û bi berfirehî di birrîna pîşesaziyê, welding û sepanên bijîjkî de têne bikar anîn.
Semiconductor Gain Medium: Mînakî, malzemeyên galium arsenîd (GaAs) bi berfirehî di alavên ragihandinê û optoelektronîkî yên wekî dîodên lazer de têne bikar anîn.
3. Resonator Cavity
Ewcavity resonatordi lazerê de hêmanek avahî ye ku ji bo bertek û zêdekirinê tê bikar anîn. Fonksiyona wê ya bingehîn ev e ku hejmara fotonên ku bi riya veguheztina teşwîqkirî têne hilberandin zêde bike bi ronîkirin û zêdekirina wan di hundurê valahiyê de, bi vî rengî hilberek lazerek bihêz û baldar çêdike.
Structure of Resonator Cavity: Bi gelemperî ji du neynikên paralel pêk tê. Yek neynikek bi tevahî refleks e, ku jê re tê zanînneynika paş, û ya din jî neynikek qismî refleksker e, ku bi navêneynika encam. Foton di hundurê valahiyê de paş û paş vedigerin û bi têkiliya bi navgîniya qezencê re têne zêdekirin.
Rewşa Resonance: Sêwirana valahiya resonatorê divê hin mercan pêk bîne, wek mînak piştrastkirina ku foton pêlên rawestayî di hundurê valahiyê de çêdikin. Ev hewce dike ku dirêjahiya valahiyê pirjimarek dirêjahiya pêla lazerê be. Tenê pêlên ronahiyê yên ku van şertan pêk tînin dikarin di hundurê valahiyê de bi bandor werin zêdekirin.
Beam Derketî: Neynika qismî reflekskar dihêle ku beşek ji tîrêjê ronahiya zêdekirî derbas bibe, tîrêja derana lazerê çêdike. Ev tîrêj xwedan rêgezbûn, hevrêzî û yekrengiya bilind e.
Heke hûn dixwazin bêtir fêr bibin an bi lazeran re eleqedar in, ji kerema xwe bi me re têkilî daynin:
Lumispot
Navnîşan: Avahiya 4 #, No.99 Furong 3rd Road, Xishan Dist. Wuxi, 214000, Çîn
Tel: + 86-0510 87381808.
Mobîl: + 86-15072320922
Email: sales@lumispot.cn
Malper: www.lumispot-tech.com
Dema şandinê: Sep-18-2024