Laser nujul kana prosés jeung alat keur ngahasilkeun collimated, monochromatic, balok cahaya koheren ngaliwatan amplifikasi radiasi dirangsang jeung eupan balik diperlukeun.Dasarna, generasi laser merlukeun tilu elemen: a "resonator," a "medium gain," sarta "sumber ngompa".
A. Prinsip
Kaayaan gerak hiji atom bisa dibagi kana tingkat énergi nu béda, sarta nalika atom transisi tina tingkat énergi tinggi ka tingkat énergi low, éta ngaleupaskeun foton énergi pakait (disebut radiasi spontan).Nya kitu, nalika foton aya kajadian dina sistem tingkat énergi sarta diserep ku eta, éta bakal ngabalukarkeun atom pikeun transisi tina tingkat énergi low ka tingkat énergi tinggi (disebut serapan bungah);Lajeng, sababaraha atom nu transisi ka tingkat énergi nu leuwih luhur bakal transisi ka tingkat énergi handap sarta ngaluarkeun foton (disebut radiasi stimulasi).Gerakan ieu henteu lumangsung dina isolasi, tapi sering paralel.Nalika urang nyieun kaayaan, kayaning ngagunakeun medium luyu, resonator, médan listrik éksternal cukup, radiasi dirangsang ieu amplified sahingga leuwih ti nyerep dirangsang, lajeng sacara umum, bakal aya foton dipancarkeun, hasilna lampu laser.
B. Klasifikasi
Numutkeun médium anu ngahasilkeun laser, laser tiasa dibagi kana laser cair, laser gas sareng laser padet.Ayeuna laser semikonduktor anu paling umum nyaéta jenis laser solid-state.
C. Komposisi
Paling lasers diwangun ku tilu bagian: sistem éksitasi, bahan laser sarta resonator optik.Sistem éksitasi mangrupikeun alat anu ngahasilkeun énergi cahaya, listrik atanapi kimia.Ayeuna, sarana insentif utama anu dianggo nyaéta cahaya, listrik atanapi réaksi kimia.Zat laser nyaéta zat anu bisa ngahasilkeun cahaya laser, kayaning rubies, kaca beryllium, gas neon, semikonduktor, dyes organik, jsb Peran kontrol résonansi optik nyaéta pikeun ngaronjatkeun kacaangan kaluaran laser, nyaluyukeun jeung milih panjang gelombang jeung arah. tina laser.
D. Aplikasi
Laser loba dipaké, utamana komunikasi serat, laser ranging, motong laser, pakarang laser, laser disc jeung saterusna.
E. Sajarah
Dina 1958, élmuwan Amérika Xiaoluo jeung Townes manggihan fenomena gaib: nalika aranjeunna nempatkeun lampu dipancarkeun ku bohlam lampu internal dina kristal bumi jarang, molekul kristal bakal emit caang, salawasna babarengan lampu kuat.Numutkeun fénoména ieu, aranjeunna ngajukeun "prinsip laser", nyaéta, nalika zat bungah ku énergi anu sami sareng frékuénsi osilasi alami molekulna, éta bakal ngahasilkeun cahaya anu kuat ieu anu henteu diverge - laser.Aranjeunna mendakan makalah penting pikeun ieu.
Saatos publikasi hasil panalungtikan Sciolo sareng Townes, para ilmuwan ti sababaraha nagara ngusulkeun rupa-rupa skéma ékspérimén, tapi éta henteu suksés.Dina 15 Méi 1960, Mayman, élmuwan di Laboratorium Hughes di California, ngumumkeun yén anjeunna nampi laser kalayan panjang gelombang 0.6943 microns, anu mangrupikeun laser munggaran anu kantos dicandak ku manusa, sahingga Mayman janten élmuwan munggaran di dunya. pikeun ngawanohkeun laser kana widang praktis.
Dina tanggal 7 Juli 1960, Mayman ngumumkeun kalahiran laser munggaran di dunya, skéma Mayman nyaéta ngagunakeun tabung flash inténsitas tinggi pikeun merangsang atom kromium dina kristal ruby, sahingga ngahasilkeun kolom lampu beureum ipis pisan kentel, nalika eta dipecat. dina titik nu tangtu, éta bisa ngahontal suhu nu leuwih luhur ti beungeut panonpoé.
Élmuwan Soviét H.Γ Basov nimukeun laser semikonduktor dina taun 1960. Struktur laser semikonduktor biasana diwangun ku lapisan P, lapisan N jeung lapisan aktif nu ngabentuk heterojunction ganda.Ciri na nyaéta: ukuran leutik, efisiensi gandeng tinggi, speed respon gancang, panjang gelombang jeung ukuran pas jeung ukuran serat optik, bisa langsung dimodulasi, kohérénsi alus.
Genep, sababaraha arah aplikasi utama laser
F. komunikasi laser
Ngagunakeun lampu pikeun ngirimkeun informasi geus ilahar kiwari.Contona, kapal ngagunakeun lampu pikeun komunikasi, sarta lampu lalulintas ngagunakeun beureum, konéng, jeung héjo.Tapi sakabéh cara ieu ngirimkeun informasi maké lampu biasa ngan bisa dugi ka jarak pondok.Lamun hayang ngirimkeun informasi langsung ka tempat jauh ngaliwatan lampu, Anjeun teu bisa maké lampu biasa, tapi ngan ngagunakeun lasers.
Janten kumaha anjeun nganteurkeun laser?Urang terang yen listrik bisa dibawa sapanjang kawat tambaga, tapi lampu teu bisa dibawa sapanjang kawat logam biasa.Pikeun tujuan ieu, élmuwan geus ngembangkeun hiji filamén nu bisa ngirimkeun cahaya, disebut serat optik, disebut serat.Serat optik dijieun tina bahan kaca husus, diaméterna thinner ti bulu manusa, biasana 50 mun 150 microns, sarta pohara lemes.
Kanyataanna, inti jero serat mangrupa indéks réfraktif tinggi kaca optik transparan, sarta palapis luar dijieunna tina kaca indéks réfraktif low atawa plastik.Struktur sapertos kitu, di hiji sisi, tiasa ngadamel cahaya refracted sapanjang inti jero, kawas cai ngalir ka hareup dina pipa cai, listrik dikirimkeun ka hareup dina kawat, sanajan rébuan twists na robah warna ka warna euweuh pangaruh.Di sisi anu sanésna, palapis indéks réfraktif low tiasa nyegah cahaya bocor, sapertos pipa cai henteu seep sareng lapisan insulasi kawat henteu ngalirkeun listrik.
Penampilan serat optik ngarengsekeun cara ngirimkeun cahaya, tapi henteu hartosna yén kalayan éta, cahaya naon waé tiasa dikirimkeun ka jauh pisan.Ngan kacaangan anu luhur, warna murni, laser arah anu saé, mangrupikeun sumber cahaya anu paling idéal pikeun ngirimkeun inpormasi, éta mangrupikeun input tina hiji tungtung serat, ampir henteu aya rugi sareng kaluaran ti tungtung anu sanés.Ku alatan éta, komunikasi optik dasarna komunikasi laser, nu boga kaunggulan kapasitas badag, kualitas luhur, lega sumber bahan, karusiahan kuat, durability, jeung sajabana, sarta geus hailed ku élmuwan salaku revolusi dina widang komunikasi, sarta mangrupa salah sahiji. tina prestasi paling cemerlang dina revolusi téhnologis.
waktos pos: Jun-29-2023