Тиз язма өчен безнең Социаль Медиага язылу
Заманча технологиянең нигез ташы булган лазерлар катлаулы кебек кызыклы. Аларның йөрәгендә берләштерелгән, көчәйтелгән яктылык чыгару өчен берләшкән компонентлар симфониясе ята. Бу блог лазер технологияләрен тирәнрәк аңлау өчен фәнни принциплар һәм тигезләмәләр ярдәмендә бу компонентларның эчтәлегенә керә.
Лазер системасы компонентларына алдынгы төшенчәләр: профессионаллар өчен техник перспектива
| Компонент | Функция | Мисаллар |
| Уртача | Табыш чарасы - яктылыкны көчәйтү өчен кулланылган лазердагы материал. Бу халыкның инверсиясе һәм стимуллаштырылган эмиссия процессы аша яктылыкны көчәйтүне җиңеләйтә. Табышны сайлау лазерның нурланыш үзенчәлекләрен билгели. | Каты дәүләт лазерлары: мәс.Газ лазерлары: мәсәлән, кисү һәм эретеп ябыштыру өчен кулланылган CO2 лазерлары.Ярымүткәргеч лазерлар:мәсәлән, оптик оптик элемтәдә һәм лазер күрсәткечләрендә кулланылган лазер диодлары. |
| Насос чыганагы | Насос чыганагы халыкның инверсиясенә ирешү өчен, лазер эшләвен тәэмин итү өчен, энергияне тәэмин итә. | Оптик насос: Каты лазерларны насослау өчен флэшм кебек көчле яктылык чыганакларын куллану.Электр насосы: Электр токы аша газ лазерларында газны дулкынландыру.Ярымүткәргеч насос: Лазер диодларын куллану. |
| Оптик куышлык | Ике көзгедән торган оптик куышлык яктылыкны юл уртасында озынлыкны арттыру өчен яктылыкны чагылдыра, шуның белән яктылык көчәйтүне көчәйтә. Ул яктылыкның спектраль һәм киңлек үзенчәлекләрен сайлап, лазер көчәйтү өчен кире механизм тәкъдим итә. | Планар-Планар Кавит: Лаборатория тикшеренүләрендә, гади структурада кулланыла.Планар-конкав куышлыгы: Сәнәгать лазерларында киң таралган, югары сыйфатлы нурлар бирә. Кыңгырау: Шакмак лазерларының махсус конструкцияләрендә кулланыла, боҗралы газ лазерлары кебек. |
Уртача табыш: квант механикасы һәм оптик инженерлык Nexus
Уртача квант динамикасы
Квант механикасында тамырланган күренеш, яктылыкны көчәйтүнең төп процессы булган табыш. Энергия халәтләре һәм кисәкчәләр арасындагы үзара бәйләнеш стимуллаштырылган эмиссия һәм халыкның инверсия принциплары белән идарә ителә. Яктылык интенсивлыгы (I), башлангыч интенсивлык (I0), күчеш киселеше (σ21) һәм ике энергия дәрәҗәсендә кисәкчәләр саны (N2 һәм N1) арасында критик бәйләнеш I = I0e ^ тигезләмәсе белән сурәтләнә. (σ21 (N2-N1) L). Халыкның инверсиясенә ирешү, монда N2> N1, көчәйтү өчен бик кирәк һәм лазер физикасының нигез ташы булып тора [1].
Өч дәрәҗә vs. Дүрт дәрәҗә системалар
Практик лазер конструкцияләрендә гадәттә өч дәрәҗә һәм дүрт дәрәҗә системалар кулланыла. Өч дәрәҗә системалар, гадирәк булса да, халыкның инверсиясенә ирешү өчен күбрәк энергия таләп итәләр, чөнки түбән лазер дәрәҗәсе җир торышы. Дүрт дәрәҗә системалар, киресенчә, югары энергия дәрәҗәсеннән радиатив булмаган тиз бозылу аркасында, халыкның инверсиясенә эффектив юл тәкъдим итәләр, аларны заманча лазер кушымталарында киң тараталар.2].
Is Эрбиум-пыялатабыш уртача?
Әйе, эрбиум-пыяла чыннан да лазер системаларында кулланыла торган табыш төре. Бу контекстта "допинг" стаканга билгеле күләмдә эрбиум ионнары (Er³⁺) өстәү процессын аңлата. Эрбиум - сирәк җир элементы, ул пыяла хуҗасына кертелгәч, стимуллаштырылган эмиссия аша яктылыкны эффектив көчәйтә ала, лазер эшендә төп процесс.
Эрбиум белән капланган пыяла җепсел лазерларында һәм җепсел көчәйткечләрендә, аеруча телекоммуникация өлкәсендә куллану белән аерылып тора. Бу кушымталар өчен бик яраклы, чөнки ул 1550 нм тирәсе дулкын озынлыгында яктылыкны эффектив көчәйтә, стандарт кремний җепселләренең аз югалуы аркасында оптик җепсел элемтәләре өчен төп дулкын озынлыгы.
.Әр сүзнеңэрбиумионнары насос нурын сеңдерәләр (еш кына алазер диоды) һәм югары энергия халәтләренә дулкынланалар. Түбән энергия халәтенә кире кайткач, алар лазер дулкын озынлыгында фотоннар чыгаралар, лазер процессына булышалар. Бу эрбиум-доплы пыяла төрле лазер һәм көчәйткеч конструкцияләрендә эффектив һәм киң кулланыла торган табыш ясый.
Бәйләнешле блоглар: Яңалыклар - Эрбиум-Допед Пыяла: Фән һәм кушымталар
Насос механизмнары: Лазерлар артында йөртүче көч
Халык инверсиясенә ирешү өчен төрле карашлар
Насос механизмын сайлау лазер дизайнында төп роль уйный, эффективлыктан алып дулкын озынлыгына кадәр бар нәрсәгә тәэсир итә. Оптик насос, фонарь яки башка лазер кебек тышкы яктылык чыганакларын кулланып, каты һәм буяу лазерларында еш очрый. Электр агызу ысуллары гадәттә газ лазерларында кулланыла, ярымүткәргеч лазерлар еш кына электрон инъекция кулланалар. Бу насос механизмнарының эффективлыгы, аеруча диод-насослы каты дәүләт лазерларында, югары эффективлык һәм компакт тәкъдим итеп, соңгы тикшеренүләрнең төп юнәлеше булды [3].
Насос эффективлыгында техник уйланулар
Насос процессының эффективлыгы лазер дизайнының критик аспекты, гомуми эшкә һәм куллану яраклылыгына тәэсир итә. Каты халәтле лазерларда насос чыганагы буларак лампочкалар һәм лазер диодлары сайлау системаның эффективлыгына, җылылык йөгенә һәм нур сыйфатына зур йогынты ясарга мөмкин. Powerгары көчле, югары эффектив лазер диодларының үсеше DPSS лазер системаларын революцияләде, тагын да тыгыз һәм эффектив конструкцияләргә мөмкинлек бирде [4].
Оптик куышлык: Лазер нуры инженериясе
Кавит дизайны: Физика һәм инженериянең баланслау акты
Оптик куышлык, яки резонатор, пассив компонент кына түгел, лазер нурын формалаштыруда актив катнашучы. Бушлыкның дизайны, шул исәптән көзгеләрнең иярү һәм тигезләнеше, лазерның тотрыклылыгын, режим структурасын һәм чыгуын билгеләүдә мөһим роль уйный. Бушлык оптик табышны көчәйтү өчен эшләнергә тиеш, югалтуларны киметкәндә, оптик инженерияне дулкын оптикасы белән берләштергән проблема.5.
Осылу шартлары һәм режимны сайлау
Лазер осилинасы барлыкка килсен өчен, уртача тәэмин итү табыш куыш эчендәге югалтулардан артырга тиеш. Бу шарт, дулкын суперпозициясе таләбе белән берлектә, озын озынлык режимнары гына булышырга тиеш. Тәртип аралыгы һәм гомуми режим структурасы куышның физик озынлыгы һәм табышның реактив индексы тәэсирендә [6].
Йомгаклау
Лазер системаларының дизайны һәм эксплуатациясе физика һәм инженерлык принципларының киң спектрын үз эченә ала. Квант механикасыннан алып, оптик куышның катлаулы инженериясенә кадәр, лазер системасының һәр компоненты аның гомуми эшләвендә мөһим роль уйный. Бу мәкалә лазер технологияләренең катлаулы дөньясын күзаллый, бу өлкәдә профессорларның һәм оптик инженерларның алдынгы аңлавы белән резонанс бирә.
Белешмәләр
- 1. Зигман, А.Е. (1986). Лазерлар. Университет фән китаплары.
- 2. Свелто, О. (2010). Лазер принциплары. Спрингер.
- 3. Кочнер, В. (2006). Каты дәүләт лазер инженериясе. Спрингер.
- 4. Пайпер, ЯА, & Милдрен, РП (2014). Диод каты дәүләт лазерлары. Лазер технологиясе һәм кушымталары кулланмасында (III том). CRC Пресс.
- 5. Милонни, PW, & Eberly, JH (2010). Лазер физикасы. Вили.
- 6. Силфваст, ВТ (2004). Лазер нигезләре. Кембридж университеты матбугаты.
Пост вакыты: 27-2023 ноябрь