Лазер стимулданган нурланууну күчөтүү жана зарыл болгон пикир аркылуу коллимацияланган, монохроматтык, когеренттүү жарык нурларын түзүү процессин жана куралын билдирет.Негизинен, лазердик генерация үч элементти талап кылат: “резонатор”, “пайда алуу чөйрөсү” жана “насос булагы”.
A. Принцип
Атомдун кыймыл абалын ар кандай энергетикалык деңгээлдерге бөлүүгө болот жана атом жогорку энергетикалык деңгээлден төмөнкү энергетикалык деңгээлге өткөндө, тиешелүү энергиянын фотондорун (өзүнчө нурлануу деп аталат) бөлүп чыгарат.Ошо сыяктуу эле, фотон энергетикалык деңгээлдеги системага түшкөндө жана ал тарабынан сиңирилгенде, атомдун төмөнкү энергия деңгээлинен жогорку энергия деңгээлине өтүшүнө себеп болот (козголгон абсорбция деп аталат);Андан кийин, жогорку энергия деңгээлине өткөн кээ бир атомдор төмөнкү энергия деңгээлине өтүп, фотондорду (стимулданган нурлануу деп аталат) чыгарышат.Бул кыймылдар өзүнчө эмес, көбүнчө параллелдүү болот.Биз, мисалы, тиешелүү чөйрөнү, резонаторду, жетиштүү тышкы электр талаасын колдонуу сыяктуу шарт түзгөндө, стимулданган нурлануу стимулданган абсорбцияга караганда күчөтүлөт, анда жалпысынан, лазер нуру пайда болгон фотондор чыгарылат.
B. Классификация
Лазерди чыгарган чөйрөгө ылайык, лазер суюк лазер, газ лазер жана катуу лазер болуп бөлүнөт.Азыр эң кеңири таралган жарым өткөргүч лазер бул катуу абалдагы лазердин бир түрү.
C. Композиция
Көпчүлүк лазерлер үч бөлүктөн турат: дүүлүктүрүү системасы, лазердик материал жана оптикалык резонатор.Козголгон системалар жарык, электр же химиялык энергияны өндүрүүчү түзүлүштөр.Азыркы учурда негизги дем берүүчү каражаттар болуп жарык, электр же химиялык реакция колдонулат.Лазердик заттар - бул лазердик нурларды чыгара ала турган заттар, мисалы, рубин, бериллий айнек, неон газы, жарым өткөргүчтөр, органикалык боектор ж.б. лазердин.
D. Арыз
Лазер кеңири колдонулат, негизинен була байланышы, лазердик диапазон, лазердик кесүү, лазердик курал, лазердик диск жана башкалар.
E. Тарых
1958-жылы америкалык окумуштуулар Сяолуо жана Таунс сыйкырдуу кубулушту ачышкан: алар сейрек кездешүүчү жер кристаллына ички лампочкадан чыккан жарыкты койгондо, кристаллдын молекулалары жаркыраган, ар дайым бирге күчтүү жарык чыгарышат.Бул кубулушка ылайык, алар "лазердик принципти" сунуш кылышкан, башкача айтканда, зат анын молекулаларынын табигый термелүү жыштыгы менен бирдей энергия менен дүүлүккөндө, ал диверсацияланбаган бул күчтүү жарыкты - лазерди пайда кылат.Алар бул үчүн маанилүү документтерди табышты.
Sciolo жана Townes изилдөө жыйынтыктары жарыялангандан кийин, ар кайсы өлкөлөрдүн окумуштуулары ар кандай эксперименталдык схемаларды сунуш кылышкан, бирок алар ийгиликтүү болгон эмес.15-май 1960-жылы Калифорниядагы Хьюз лабораториясынын илимпозу Мэйман толкун узундугу 0,6943 микрон болгон лазер алганын жарыялаган жана бул лазер адамзат тарабынан биринчи жолу алынган жана ошону менен Майман дүйнөдөгү биринчи илимпоз болгон. лазерлерди практикалык чөйрөгө киргизүү.
1960-жылдын 7-июлунда Майман дүйнөдөгү биринчи лазердин төрөлгөнүн жарыялаган, Маймандын схемасы - рубин кристалындагы хром атомдорун стимулдаштыруу үчүн жогорку интенсивдүү флеш түтүктү колдонуу, ошентип ал күйгүзүлгөндө өтө концентрацияланган ичке кызыл жарык мамычасын өндүрүү. белгилүү бир учурда күндүн бетинен жогорураак температурага жетиши мүмкүн.
Советтик илимпоз Х.Γ Басов 1960-жылы жарым өткөргүч лазерди ойлоп тапкан. Жарым өткөргүч лазердин түзүлүшү адатта P катмарынан, N катмарынан жана кош гетерекоммуникацияны түзгөн активдүү катмардан турат.Анын мүнөздөмөлөрү: кичинекей өлчөмү, жогорку туташтыруу натыйжалуулугу, тез жооп берүү ылдамдыгы, толкун узундугу жана өлчөмү оптикалык була өлчөмүнө туура келет, түздөн-түз модуляцияланышы мүмкүн, жакшы ырааттуулук.
Алты, лазердин негизги колдонуу багыттарынын кээ бирлери
F. Лазердик байланыш
Маалыматты өткөрүү үчүн жарыкты колдонуу бүгүнкү күндө абдан кеңири таралган.Мисалы, кемелер байланыш үчүн чырактарды, ал эми светофорлор кызыл, сары жана жашыл түстөрдү колдонушат.Бирок жөнөкөй жарыктын жардамы менен маалымат берүүнүн бардык бул жолдору кыска аралыктар менен гана чектелиши мүмкүн.Маалыматты алыскы жерлерге жарык аркылуу түз жеткирүүнү кааласаңыз, кадимки жарыкты колдоно албайсыз, бир гана лазерди колдонуңуз.
Ошентип, лазерди кантип жеткиресиз?Биз билебиз, электр тогун жез зымдары менен алып жүрсө болот, ал эми жарыкты жөнөкөй металл зымдар менен алып жүрүүгө болбойт.Ушул максатта, окумуштуулар оптикалык була деп аталган, жарык өткөрө турган жипти иштеп чыгышты.Оптикалык була атайын айнек материалдардан жасалган, диаметри адамдын чачынан ичке, көбүнчө 50-150 микрон жана өтө жумшак.
Чынында, була ички өзөгү тунук оптикалык айнектин жогорку сынуу көрсөткүчү болуп саналат, ал эми сырткы каптоо төмөн сынуу көрсөткүчү айнек же пластмассадан жасалган.Мындай түзүлүш, бир жагынан, суу түтүкчөсүндө алдыга аккан суу сыяктуу, миңдеген бурулуулар эч кандай таасир бербесе да, зымдын ичинде алдыга өткөн электр энергиясын ички өзөк боюнча сындырышы мүмкүн.Башка жагынан алып караганда, сынуу көрсөткүчүнүн төмөн катмары суу түтүгү сүзбөйт жана зымдын изоляциялык катмары электр тогун өткөрбөй тургандай эле, жарыктын агып кетүүсүнө жол бербейт.
Оптикалык була пайда болушу жарык берүү жолун чечет, бирок бул аны менен кандайдыр бир жарык өтө алыска өткөрүлүшү мүмкүн дегенди билдирбейт.Жогорку жарыктык, таза түстүү, жакшы багыттуу лазер гана маалыматты берүү үчүн эң идеалдуу жарык булагы болуп саналат, ал жипченин бир учунан киргизилет, экинчи учунан дээрлик жоготуулар жок жана чыгарылат.Демек, оптикалык байланыш түпкүлүгүндө лазердик байланыш болуп саналат, ал чоң сыйымдуулук, жогорку сапат, материалдардын кеңири булагы, күчтүү купуялуулук, бышыктык ж.б. артыкчылыктарга ээ жана илимпоздор тарабынан байланыш тармагындагы революция катары бааланып, бири технологиялык революциянын эн жаркыраган жетишкендиктеринин.
Посттун убактысы: 29-июнь-2023