Lazer eki ve fonksiyonları

Bir lazerin temel eki

LazerlerModern lazer işleme sistemlerinde temel çekirdek eklerinden biridir. Birçok çeşit lazer olmasına rağmen, hepsi üretiyorLazer ışığıUyarma ve uyarılmış radyasyon sayesinde, lazerin temel eki sabitlenir, yani çalışma maddesi, uyarma kaynağı ve optik ator atör üç bölümden oluşur. Pompa kaynağı lazer için ışık kaynağı sağlar ve kazanç ortamı (çalışma maddesi olarak da bilinir) pompa kaynağı tarafından sağlanan enerjiyi emer ve ışığı güçlendirir. Resonatör, pompa ışık kaynağı ve kazanç ortamı arasındaki döngüdür. Resonatör, lazeri çıkarmak için modu sallar ve seçer.

Lazer eki fonksiyonu

Motivasyon kaynağı. Parçacık numarası inversiyonunun çalışma maddesinde görünmesini sağlamak için, yüksek enerji seviyelerinde partikül sayısını artırmak için parçacık sistemini heyecanlandırmak için belirli bir yöntem kullanılmalıdır. Gaz deşarj yöntemi elektrik uyarma olarak adlandırılan kinetik enerji ile elektronlar kullanarak çalışma maddesini heyecanlandırmak için kullanılabilir; darbeli ışık kaynağı, optik uyarma olarak adlandırılan uyarma üretmek için çalışma maddesini ışınlamak için de kullanılabilir; Termal uyarma, kimyasal uyarma, Vb. Çeşitli teşvikler mefiguolarak pompalama veya pompalama olarak adlandırılır. Lazer çıkışını sürekli olarak elde etmek için, heyecanlı durumda partiküllerin sayısını korumak için sürekli "pompa" gereklidir. Bir enerji kaynağı olarak, pompa kaynağı kazanç ortamını heyecanlandırmak için fotonlar üretmek için kullanılır. Pompa kaynağı tarafından yayılan fotonlar, nüfus inversiyonunu elde etmek için toprak durumundan yüksek enerji seviyelerine kazanç ortasındaki partikülleri pompalamaktadır. Uyarma mekanizması optik uyarma (optik pompalama), gaz deşarj uyarma, kimyasal uyarma ve nükleer enerji uyarımı içerir. Şu anda, pompa kaynağı genellikle yüksek güçlü yarı iletken lazer (LD) kullanır ve ana işlevi elektrik enerjisinin ışık enerjisine dönüşümünü tamamlamaktır.

Lazer çalışma maddesi. Lazerin üretimi, gaz, sıvı, katı veya yarı iletken olabilecek uygun bir çalışma maddesi seçmelidir. Lazer ışığı elde etmek için gerekli koşulları oluşturmak için bu ortamda popülasyon inversiyonu elde edilebilir. Açıkçası, metastable enerji seviyelerinin varlığı, nüfus inversiyonunun gerçekleşmesi için çok faydalıdır. Yaklaşık 1,000 çeşit çalışma malzemesi vardır ve üretilebilen lazer dalga boyları, vakum ultraviyole bandını çok geniş olan uzak kızılötesi banda kapsamaktadır. Kazanç ortamı, çıkış lazerinin dalga boyunu belirlerken, popülasyon inversiyonunu elde etmek ve ışığı yükseltmek için kullanılır. Kazanç ortamı sıvı, gaz ve katı olabilir. Organik çözeltiler, karbondioksit gibi gazlar ve yakut gibi katılar gibi sıvılar. Kazanç ortamının temel gereksinimi, heyecanlandıktan sonra fototermal dönüşüm yerine fotonlar üretmektir. Ve içindeki parçacıkların enerji seviyeleri arasındaki geçiş gerçekleşmeden önce nispeten izole bir durumda olması gerekir.

Optik resonatör. Uygun bir çalışma maddesi ve uyarma kaynağı ile, nüfus inversiyonu elde edilebilir, ancak bu şekilde üretilen uyarılmış emisyonun yoğunluğu uygulanacak kadar düşüktür. Daha sonra optik resonatörlerin uyarılmış radyasyonu "yükseltmek" için kullanılabileceği düşünüldü. Optik resonatör, belirli bir şekilde birleştirilmiş belirli geometrik şekil ve optik yansıma özelliklerine sahip iki aynadan oluşur. Resonatör esas olarak "saklamak" ve "arındırıcı" lazer rolünü oynar. Aynı zamanda, resonatör, boşluktaki fotonların aynı frekans/dalga boyu, faz ve çalışma yönüne sahip olmasını sağlayabilir, böylece lazer iyi yönlülük ve tutarlılığa sahiptir. Ana işlevi, öncelikle, optik geri bildirim yeteneği sağlamak, böylece uyarılan radyasyon fotonları, tutarlı bir sürekli salınım oluşturmak için boşlukta birden fazla kez ileri geri seyahat eder. İkincisi, boşluktaki pistonlu salınım ışınının yönü ve frekansı, çıkış lazerinin belirli bir yönlülük ve monokromatikliği olduğundan emin olmak için sınırlıdır.