Prinsip laser

Prinsip laser adhedhasar polusi stimulasi, konsep sing wis diusulake dening Einstein ing wiwitan abad kaping-20. Proses utama yaiku ing ngisor iki:

- Transisi elektron: atom utawa molekul ing energi entuk energi sing digunakake ing pangaruh sumber pompa (kayata tingkat energi sing murah kanggo level energi sing sithik, mlebu negara sing luwih dhuwur. Amarga tingkat energi dhuwur ora stabil, atom utawa molekul kanthi spontisi kanthi tingkat energi sing kurang, ngeculake foton ing proses kasebut.

- Refleksi rongga resonant: Foton iki nggambarake maneh ing rongga resonisi, sesambungan karo atom utawa molekul negara liyane sing bisa digunakake ing medium sing digunakake, micu pelepasan sing luwih apik. Iki nyebabake jumlah foton kanggo nambah kasar, nyebabake intensitas dhuwur, cahya sing apik banget, lan cahya laser sing dirembuh.

Komponen laser

Laser utamane dumadi saka telung bagean: medium sing digunakake, sumber pompa, lan rongga reson.

- Medium sing digunakake: Iki minangka dhasar generasi laser. Iki dumadi saka medium aktif sing mbisakake inversi penduduk, kayata ruby, gelas neodymium, utawa gas dioksida karbon.

- Sumber pompa: nyedhiyakake energi kanggo medium sing digunakake, nyurung stimulasi. Cara umum kalebu eksitasi eksitasi lan eksitasi optik.

- Cavity resonant: dumadi saka total kaca refleksi internal lan sebagian refleksi sebagean, nyedhiyakake umpan balik lan lingkungan ospilasi ing rongga, nambah efek emisi sing stimulasi lan pungkasane mbentuk output laser.

Bentenane antara siji-mode lan laser multi-mode

Bentenane utama antarane laser siji-mode lan macem-macem laser ing jumlah mode ing balok output.

- Laser mode siji: Ndhukung mung siji mode panyebaran cahya. Nduwe kualitas rasuk sing dhuwur, arah lan koherensi sing apik, papan balok bertahan standar, lan sudut cilik. Iki cocog kanggo aplikasi sing dhuwur kanggo interferomerometer laser lan komunikasi optik serat.

- Laser Multi-mode: Ndhukung macem-macem mode panyebaran sing entheng. Nduwe bencana bedane bencana sing gedhe, bentuk lapuran lan distribusi intensitas, lan dawa koheras sing luwih cendhek, nanging kekuwatan output sing dhuwur. Cocog kanggo aplikasi sing kurang nuntut kayata pangolahan bahan lan katerangan laser.

Laser - balok gauss

Laser diarani balok Gaussian amarga distribusi intensitas ing bagean salib sing kira-kira sesuatu kanggo fungsi Gaussia, tegese intensitas ing tengah-tengah, nampilake kurva sing bentuk lonceng.

Ciriistik distribusi iki asale saka mesin laser sajrone tatanan ing rongga resonand; Malah sawise diffraction lan panyebaran, distribusi intensitas njaga wangun Gaussian. Balok Gaussian duwe kinerja sing apik lan monokromativing sing apik, kanthi efektif nyuda kompetisi mode lan nambah kualitas apes, nggawe akeh digunakake ing desain sistem optik, pangolahan laser, lan lapangan liyane.

Laser klasifikasi laser bisa diklasifikasikake kanthi pirang-pirang cara, yaiku salah sawijining medium sing digunakake:

- Laser negara sing padhet: nggunakake bahan padhet amarga medium sing digunakake, kayata garnet aluminium-doredymium (nd: yag) laser. Laser iki biasane duwe output daya sing dhuwur lan stabilitas sing apik, lan digunakake digunakake ing proses industri, obat, lan riset ilmiah.

- Laser gas: gas-gas iki minangka medium sing digunakake, kayata laser helium-neon (he-ne) lan laser karbon dioksida (CO2). Laser gas duwe aplikasi ing wilayah spektrum sing katon lan inframerah.

- Laser cair: Uga dikenal minangka laser pewarna, nggunakake solusi pewarna organik minangka medium sing digunakake. Tebalanan gelombang gelombang menehi kaluwihan unik ing riset ilmiah lan biomedikine.

- Laser semikonduktor: bahan semikonduktor minangka medium sing digunakake, kayata dioda laser. Laser iki nawakake kaluwihan ing miniaturisasi lan integrasi, lan digunakake akeh ing komunikasi optik, nyithak laser, lan lapangan liyane.

- Laser elektron-elektron: Iki nggunakake balok elektron gratis kanthi kacepetan kanthi medium sing digunakake. Dheweke nawakake macem-macem kekuwatan output, nggawe dheweke cocog kanggo fisika energi dhuwur lan spektroskopi sinar-X.