Lazer, stimullaşdırılmış radiasiya gücləndirilməsi və lazımi rəy vasitəsilə kollimasiya edilmiş, monoxromatik, koherent işıq şüalarının yaradılması prosesi və alətinə aiddir.Əsasən, lazer istehsalı üç element tələb edir: “rezonator”, “qazanma mühiti” və “nasos mənbəyi”.
A. Prinsip
Atomun hərəkət vəziyyətini müxtəlif enerji səviyyələrinə bölmək olar və atom yüksək enerji səviyyəsindən aşağı enerji səviyyəsinə keçdikdə, müvafiq enerjinin (spontan şüalanma adlanan) fotonlarını buraxır.Eynilə, bir foton enerji səviyyəli sistemə düşdükdə və onun tərəfindən udulduğunda, atomun aşağı enerji səviyyəsindən yüksək enerji səviyyəsinə (həyacanlı udma deyilən) keçidinə səbəb olacaq;Daha sonra daha yüksək enerji səviyyələrinə keçən bəzi atomlar daha aşağı enerji səviyyələrinə keçəcək və fotonlar (stimulyasiya edilmiş şüalanma adlanır) yayacaqlar.Bu hərəkətlər ayrı-ayrılıqda deyil, çox vaxt paralel olaraq baş verir.Müvafiq mühitdən, rezonatordan, kifayət qədər xarici elektrik sahəsindən istifadə etmək kimi bir şərait yaratdıqda, stimullaşdırılan radiasiya gücləndirilir ki, stimullaşdırılan udulmadan daha çox, sonra ümumiyyətlə, lazer işığı ilə nəticələnən fotonlar buraxılacaq.
B. Təsnifat
Lazeri istehsal edən mühitə görə lazer maye lazer, qaz lazer və bərk lazerə bölünə bilər.İndi ən çox yayılmış yarımkeçirici lazer bir növ bərk cisimli lazerdir.
C. Tərkibi
Əksər lazerlər üç hissədən ibarətdir: həyəcan sistemi, lazer materialı və optik rezonator.Həyəcan sistemləri işıq, elektrik və ya kimyəvi enerji istehsal edən cihazlardır.Hazırda əsas stimullaşdırıcı vasitələr işıq, elektrik və ya kimyəvi reaksiyadır.Lazer maddələri lazer işığı yarada bilən maddələrdir, məsələn, yaqut, berilyum şüşəsi, neon qazı, yarımkeçiricilər, üzvi boyalar və s. Optik rezonans nəzarətinin rolu çıxış lazerinin parlaqlığını artırmaq, dalğa uzunluğunu və istiqamətini tənzimləmək və seçməkdir. lazerdən.
D. Ərizə
Lazer geniş istifadə olunur, əsasən fiber rabitə, lazer diapazonu, lazer kəsmə, lazer silahları, lazer diski və s.
E. Tarix
1958-ci ildə amerikalı elm adamları Xiaoluo və Townes sehrli bir hadisə kəşf etdilər: daxili lampanın buraxdığı işığı nadir torpaq kristalına qoyduqda, kristalın molekulları parlaq, həmişə birlikdə güclü işıq saçacaqlar.Bu fenomenə görə, onlar "lazer prinsipini" təklif etdilər, yəni maddə molekullarının təbii salınım tezliyi ilə eyni enerji ilə həyəcanlandıqda, bir-birindən ayrılmayan bu güclü işığı - lazeri çıxaracaq.Bunun üçün vacib sənədlər tapdılar.
Sciolo və Townes-in tədqiqat nəticələri dərc edildikdən sonra müxtəlif ölkələrin alimləri müxtəlif eksperimental sxemlər təklif etsələr də, onlar uğurlu alınmayıb.15 may 1960-cı ildə Kaliforniyadakı Hughes Laboratoriyasının alimi Mayman, insanların əldə etdiyi ilk lazer olan 0,6943 mikron dalğa uzunluğuna malik lazer əldə etdiyini açıqladı və bununla da Mayman dünyanın ilk alimi oldu. lazerləri praktik sahəyə daxil etmək.
7 iyul 1960-cı ildə Mayman dünyanın ilk lazerinin doğulduğunu elan etdi, Maymanın sxemi yaqut kristalında xrom atomlarını stimullaşdırmaq üçün yüksək intensivlikli flaş borudan istifadə etməkdir və beləliklə, atəş zamanı çox konsentrasiya edilmiş nazik qırmızı işıq sütunu istehsal etməkdir. müəyyən bir nöqtədə günəşin səthindən daha yüksək bir temperatura çata bilər.
Sovet alimi H.Γ Basov 1960-cı ildə yarımkeçirici lazeri icad etmişdir. Yarımkeçirici lazerin strukturu adətən P təbəqəsi, N təbəqəsi və ikiqat heteroqovuşmanı təşkil edən aktiv təbəqədən ibarətdir.Onun xüsusiyyətləri bunlardır: kiçik ölçülü, yüksək birləşmə səmərəliliyi, sürətli cavab sürəti, dalğa uzunluğu və ölçüsü optik lif ölçüsünə uyğundur, birbaşa modulyasiya edilə bilər, yaxşı uyğunluq.
Altı, lazerin əsas tətbiq istiqamətlərindən bəziləri
F. Lazer rabitəsi
İnformasiya ötürmək üçün işıqdan istifadə bu gün çox yayılmışdır.Məsələn, gəmilər ünsiyyət üçün işıqlardan, işıqforlar isə qırmızı, sarı və yaşıl rənglərdən istifadə edir.Ancaq adi işıqdan istifadə edərək məlumat ötürməyin bütün bu yolları yalnız qısa məsafələrlə məhdudlaşa bilər.Əgər məlumatı işıq vasitəsilə birbaşa uzaq yerlərə ötürmək istəyirsinizsə, adi işıqdan istifadə edə bilməzsiniz, ancaq lazerlərdən istifadə edə bilərsiniz.
Beləliklə, lazeri necə çatdırırsınız?Biz bilirik ki, elektrik mis naqillər boyunca aparıla bilər, lakin adi metal naqillər boyunca işıq daşına bilməz.Bu məqsədlə elm adamları işığı ötürə bilən, optik lif adlanan və lif adlanan bir filament hazırladılar.Optik lif xüsusi şüşə materiallardan hazırlanır, diametri insan saçından daha nazikdir, adətən 50-150 mikron və çox yumşaqdır.
Əslində, lifin daxili nüvəsi şəffaf optik şüşənin yüksək sınma indeksidir və xarici örtük aşağı refraktiv indeksli şüşə və ya plastikdən hazırlanır.Belə bir quruluş, bir tərəfdən, su borusunda irəli axan su kimi, işığın daxili nüvə boyunca sınmasına səbəb ola bilər, hətta minlərlə fırlanmanın təsiri olmasa da, naqildə elektrikin irəli ötürülməsi.Digər tərəfdən, aşağı qırılma indeksi örtüyü, su borusu sızmadığı və telin izolyasiya təbəqəsi elektrik cərəyanını keçirmədiyi kimi işığın sızmasının qarşısını ala bilər.
Optik lifin görünüşü işığın ötürülmə üsulunu həll edir, lakin bu, onunla istənilən işığın çox uzaqlara ötürülə biləcəyi demək deyil.Yalnız yüksək parlaqlıq, saf rəng, yaxşı istiqamətləndirici lazer, məlumat ötürmək üçün ən ideal işıq mənbəyidir, lifin bir ucundan daxil olur, digər ucundan demək olar ki, heç bir itki və çıxış yoxdur.Buna görə də optik rabitə mahiyyətcə böyük tutum, yüksək keyfiyyət, geniş material mənbəyi, güclü məxfilik, davamlılıq və s. üstünlüklərə malik lazer rabitəsidir və elm adamları tərəfindən rabitə sahəsində inqilab kimi qiymətləndirilir və birdir. texnoloji inqilabın ən parlaq nailiyyətlərindən.
Göndərmə vaxtı: 29 iyun 2023-cü il