Принцип лазерной генерации
Принцип лазерной генерации
ЛАЗЕР пишется как «Усиление света стимулированным излучением излучения», что означает, что по принципу «излучения возбуждения» генерируется усиление световых волн, которое называется «лазер». Состояние движения электронов можно разделить на различные энергетические уровни. Когда электроны переходят с высокого энергетического уровня на низкий энергетический уровень, они испускают электромагнитные волны соответствующей энергии (так называемое спонтанное излучение). В обычном светоизлучающем теле электроны испускают фотоны случайным образом, и фотоны не обладают такими же свойствами, как свет от вольфрамовой лампы.
Когда приложенная энергия вводится в систему энергетических уровней с помощью электрического поля, фотонов, химии и т. д., электроны будут прыгать с низкого энергетического уровня на высокий энергетический уровень. Когда фотоны, генерируемые спонтанным излучением, сталкиваются с электронами, которые перескакивают на высокий энергетический уровень из-за приложенной энергии, электроны с высоким энергетическим уровнем будут вынуждены перейти на более низкий энергетический уровень и испускать фотоны (так называемое возбужденное излучение). ).
Все оптические свойства вынужденного излучения и исходного спонтанного излучения включают в себя: Частота, фаза, направление распространения и т. д. одинаковы. Когда эти возбужденные фотоны сталкиваются с другими электронами, которые были подняты на энергетический уровень приложенной энергией, они производят больше таких же фотонов. Наконец, интенсивность света становится все больше и больше (то есть энергия света усиливается), и в отличие от обычного света все фотоны имеют одинаковую частоту, фазу и направление движения.
Чтобы усилить свет, вы должны создать среду, в которой электронов с высокой энергией больше, чем электронов с низкой энергией, чтобы был шанс, что электроны с высокой энергией столкнутся с фотонами и выпустят новые, а не случайным образом. Генерация лазера требует трех элементов, а именно источника накачки, GainMedium и оптического резонатора/резонатора.
Источник накачки: Источник накачки
Энергия передается электронам более низкого энергетического порядка и возбуждается в электроны более высокого энергетического порядка, например, разрядка заряда, фотонная химия и так далее. . Одним из распространенных источников возбуждения является ксеноновая лампа-вспышка, но в качестве источника возбуждения можно использовать и другие длины волн лазера.
«Среда усиления»:
Физические свойства материала, в котором возбуждаются и испускаются электроны, влияют на такие свойства, как длина волны излучаемого лазерного излучения.
Оптическая полость/резонатор:
Это два зеркала, параллельные друг другу, одно полное отражение, другое полуотражение. Цель состоит в том, чтобы возбужденный свет прошел через усиливающую среду много раз, чтобы получить достаточное усиление, когда усиление может проникнуть через полузеркало, лазер излучается из полузеркала. Поэтому это полуотражающее зеркало также называют выходным ответвителем. Расстояние между двумя зеркалами также оказывает избирательное влияние на выходную длину волны лазера, только расстояние между двумя зеркалами может создавать резонансную длину волны, которая может генерировать лазер.
