Lazeri i referohet procesit dhe instrumentit të gjenerimit të trarëve të dritës të kolimuar, monokromatike, koherente përmes amplifikimit të rrezatimit të stimuluar dhe reagimeve të nevojshme. Në thelb, gjenerimi i lazerit kërkon tre elementë: një "rezonator", një "medium fitimi" dhe një "burim pompimi".
A. Parimi
Gjendja e lëvizjes së një atomi mund të ndahet në nivele të ndryshme të energjisë, dhe kur atomi kalon nga një nivel i lartë energjie në një nivel të ulët të energjisë, ajo lëshon fotone të energjisë përkatëse (të ashtuquajturën rrezatim spontan). Në mënyrë të ngjashme, kur një foton është incident në një sistem të nivelit të energjisë dhe i përthithur prej tij, do të bëjë që atomi të kalojë nga një nivel i ulët energjie në një nivel të lartë energjie (i ashtuquajturi thithja e ngazëllyer); Pastaj, disa nga atomet që kalojnë në nivele më të larta të energjisë do të kalojnë në nivele më të ulëta të energjisë dhe do të lëshojnë fotone (të ashtuquajturën rrezatim të stimuluar). Këto lëvizje nuk ndodhin në izolim, por shpesh paralelisht. Kur krijojmë një gjendje, të tilla si përdorimi i mediumit të duhur, rezonator, mjaft i jashtëm elektrik i jashtëm, rrezatimi i stimuluar të amplifikohet në mënyrë që më shumë sesa thithja e stimuluar, atëherë në përgjithësi, do të ketë fotone të emetuara, duke rezultuar në dritë lazer.
B. Klasifikimi
Sipas mediumit që prodhon lazerin, lazeri mund të ndahet në lazer të lëngshëm, lazer gazi dhe lazer të ngurtë. Tani lazeri më i zakonshëm gjysmëpërçues është një lloj lazer me gjendje të ngurtë.
C. Përbërja
Shumica e lazerëve janë të përbërë nga tre pjesë: sistemi i ngacmimit, materiali lazer dhe rezonatori optik. Sistemet e ngacmimit janë pajisje që prodhojnë energji të lehta, elektrike ose kimike. Aktualisht, mjetet kryesore të stimulimit të përdorura janë drita, energjia elektrike ose reaksioni kimik. Substancat lazer janë substanca që mund të prodhojnë dritë lazer, të tilla si rubinët, xhami beryllium, gaz neoni, gjysmëpërçues, ngjyra organike, etj. Roli i kontrollit të rezonancës optike është të përmirësojë shkëlqimin e lazerit të daljes, të rregullojë dhe të zgjedhë gjatësinë e valës dhe drejtimin e lazerit.
D. Aplikimi
Laser është përdorur gjerësisht, kryesisht komunikim me fibra, lazer që varion, prerje lazer, armë lazer, disk lazer etj.
E. Histori
Në vitin 1958, shkencëtarët amerikanë Xiaoluo dhe Townes zbuluan një fenomen magjik: kur ata vendosën dritën e emetuar nga llamba e brendshme e brendshme në një kristal të rrallë të tokës, molekulat e kristalit do të lëshojnë të ndritshme, gjithmonë së bashku së bashku të fortë. Sipas këtij fenomeni, ata propozuan "parimin lazer", domethënë kur substanca ngacmohet nga e njëjta energji si frekuenca natyrore e lëkundjes së molekulave të saj, ajo do të prodhojë këtë dritë të fortë që nuk ndryshon - lazer. Ata gjetën letra të rëndësishme për këtë.
Pas botimit të rezultateve të hulumtimit të Sciolo dhe Townes, shkencëtarët nga vende të ndryshme propozuan skema të ndryshme eksperimentale, por ato nuk ishin të suksesshme. Më 15 maj 1960, Mayman, një shkencëtar në Laboratorin Hughes në Kaliforni, njoftoi se ai kishte marrë një lazer me një gjatësi vale prej 0.6943 mikronë, i cili ishte lazeri i parë i marrë ndonjëherë nga njerëzit, dhe Mayman kështu u bë shkencëtari i parë në botë që prezantoi lazerët në fushën praktike.
Më 7 korrik 1960, Mayman njoftoi lindjen e lazerit të parë në botë, skema e Mayman është të përdorë një tub flash me intensitet të lartë për të stimuluar atomet e kromit në një kristal rubin, duke prodhuar kështu një kolonë të dritës së kuqe shumë të përqendruar, kur është shkrepur në një pikë të caktuar, mund të arrijë një temperaturë më të lartë se sipërfaqja e diellit.
Shkencëtari Sovjetik H.γ Basov shpiku lazerin gjysmëpërçues në vitin 1960. Struktura e lazerit gjysmëpërçues zakonisht është i përbërë nga shtresa P, shtresa N dhe shtresa aktive që formojnë heterojunction të dyfishtë. Karakteristikat e tij janë: madhësia e vogël, efikasiteti i lartë i bashkimit, shpejtësia e shpejtë e përgjigjes, gjatësia e valës dhe madhësia e përshtatshme me madhësinë e fibrës optike, mund të modulohen drejtpërdrejt, koherencë e mirë.
Gjashtë, disa nga drejtimet kryesore të aplikimit të lazerit
F. Komunikimi me lazer
Përdorimi i dritës për të transmetuar informacionin është shumë i zakonshëm sot. Për shembull, anijet përdorin drita për të komunikuar, dhe semaforët përdorin të kuq, të verdhë dhe jeshile. Por të gjitha këto mënyra të transmetimit të informacionit duke përdorur dritën e zakonshme mund të kufizohen vetëm në distanca të shkurtra. Nëse doni të transmetoni informacione direkt në vendet e largëta përmes dritës, nuk mund të përdorni dritën e zakonshme, por përdorni vetëm lazer.
Atëherë, si e dorëzoni lazerin? Ne e dimë që energjia elektrike mund të bartet përgjatë telave të bakrit, por drita nuk mund të bartet përgjatë telave të zakonshëm metalikë. Për këtë qëllim, shkencëtarët kanë zhvilluar një filament që mund të transmetojë dritë, të quajtur fibra optike, e referuar si fibra. Fibra optike është bërë nga materiale të veçanta qelqi, diametri është më i hollë se flokët e njeriut, zakonisht 50 deri në 150 mikron, dhe shumë i butë.
Në fakt, thelbi i brendshëm i fibrës është një indeks i lartë refraktiv i qelqit optik transparent, dhe veshja e jashtme është bërë nga qelqi ose plastika e indeksit refraktiv të ulët. Një strukturë e tillë, nga njëra anë, mund ta bëjë dritën të refraktohet përgjatë bërthamës së brendshme, ashtu si uji që rrjedh përpara në tubin e ujit, energjia elektrike e transmetuar përpara në tel, edhe nëse mijëra kthesa dhe kthesa nuk kanë asnjë efekt. Nga ana tjetër, veshja e indeksit të ulët refraktiv mund të parandalojë rrjedhjen e dritës, ashtu si tubi i ujit nuk depërton dhe shtresa izoluese e telit nuk kryen energji elektrike.
Shfaqja e fibrave optike zgjidh mënyrën e transmetimit të dritës, por nuk do të thotë se me të, çdo dritë mund të transmetohet në shumë larg. Vetëm shkëlqimi i lartë, ngjyra e pastër, lazeri i mirë i drejtimit, është burimi më ideal i dritës për të transmetuar informacionin, ai është i dhëna nga një skaj i fibrës, pothuajse pa humbje dhe prodhim nga skaji tjetër. Prandaj, komunikimi optik është në thelb komunikim lazer, i cili ka avantazhet e kapaciteteve të mëdha, me cilësi të lartë, burim të gjerë të materialeve, konfidencialitet të fortë, qëndrueshmëri, etj., Dhe përshëndetet nga shkencëtarët si një revolucion në fushën e komunikimit, dhe është një nga arritjet më të shkëlqyera në revolucionin teknologjik.
Koha e postimit: Qershor-29-2023