Generasi Laser

Generasi Laser
Generasi laser diusulkeun ku Einstein dina taun 1916 kalayan téorina ngeunaan "émisi spontan sareng dirangsang". Téori ieu ngawangun dasar fisik sistem laser modéren. Interaksi antara foton sareng atom tiasa nyababkeun tilu prosés transisi: panyerepan dirangsang, émisi spontan, sareng émisi dirangsang. Salami émisi dirangsang tiasa dijaga sareng stabil, laser tiasa diala. Ku alatan éta, alat khusus - laser - kedah diproduksi. Komposisi laser umumna diwangun ku tilu bagian utama: zat anu damel, alat éksitasi, sareng resonator optik.

1. Zat anu dianggo

Zat dina laser anu tiasa ngahasilkeun cahaya laser disebut zat anu tiasa dianggo. Dina kaayaan normal, distribusi nomer atom dina zat dina unggal tingkat énergi mangrupikeun distribusi normal. Jumlah atom dina tingkat énergi anu langkung handap sok langkung ageung tibatan dina tingkat énergi anu langkung luhur. Ku alatan éta, nalika cahaya ngaliwat kaayaan normal zat luminescent, prosés panyerepan dominan, sareng cahaya sok ngaleuleuskeun. Pikeun ngajantenkeun cahaya langkung kuat saatos ngaliwat zat luminescent sareng ngahontal amplifikasi cahaya, perlu ngajantenkeun émisi anu dirangsang dominan. Pikeun ngajantenkeun jumlah atom dina tingkat énergi anu langkung luhur langkung ageung tibatan dina tingkat énergi anu langkung handap, distribusi ieu sabalikna tina distribusi normal sareng disebut inversi jumlah partikel.
2. Alat Éksitasi
Fungsi alat eksitasi nyaéta pikeun ngarangsang atom dina tingkat énergi anu langkung handap ka tingkat énergi anu langkung luhur, anu ngamungkinkeun zat anu damel pikeun ngahontal inversi jumlah partikel. Tingkat énergi zat kalebet kaayaan dasar sareng kaayaan tereksitasi, ogé kaayaan métastable. Kaayaan métastable kirang stabil tibatan kaayaan dasar, tapi langkung stabil tibatan kaayaan tereksitasi. Sacara relatif, atom tiasa tetep dina kaayaan métastable pikeun jangka waktu anu langkung lami. Salaku conto, ion kromium (Cr3+) dina ruby ​​​​gaduh kaayaan métastable kalayan umur hirup sakitar 10-3 detik. Saatos zat anu damel tereksitasi sareng ngahontal inversi jumlah partikel, mimitina, kusabab arah rambatan foton anu dipancarkeun ku radiasi spontan anu béda, foton radiasi anu dirangsang ogé gaduh arah rambatan anu béda, sareng aya seueur karugian dina kaluaran sareng panyerepan; kaluaran laser anu stabil teu tiasa dihasilkeun. Pikeun ngamungkinkeun radiasi anu dirangsang tetep aya dina volume zat anu terbatas, resonator optik diperyogikeun pikeun ngahontal pamilihan sareng amplifikasi cahaya.
3. Résonator Optik
Éta mangrupikeun sapasang eunteung pantulan anu saling sajajar anu dipasang di dua tungtung zat anu dianggo, tegak lurus kana sumbu utama. Hiji tungtung mangrupikeun eunteung pantulan total (kalayan laju pantulan 100%), sareng tungtung anu sanésna mangrupikeun eunteung anu sabagian transparan sareng sabagian pantulan (kalayan laju pantulan 90% dugi ka 99%).
Fungsi resonator nyaéta: ① ngahasilkeun sareng ngajaga amplifikasi optik; ② milih arah cahaya kaluaran; ③ milih panjang gelombang cahaya kaluaran. Pikeun zat kerja anu khusus, kusabab sababaraha faktor, panjang gelombang cahaya anu dipancarkeun saleresna henteu unik, sareng spéktrumna gaduh lébar anu tangtu. Resonator tiasa maénkeun peran pamilihan frékuénsi, ngajantenkeun monokromatisitas laser langkung saé.