Laser baten oinarrizko lan printzipioa (argiaren anplifikazioa erradiazioaren eragin estimulatuen arabera) argiaren emisio estimulatuen fenomenoan oinarritzen da. Diseinu eta egitura zehatz batzuen bidez, laserrak koherentzia handiko, monokromatizitatea eta distira dituzten habeak sortzen dituzte. Laserrak oso erabiliak dira teknologia modernoan, hala nola, komunikazio, medikuntza, fabrikazio, neurketa eta ikerketa zientifikoa bezalako arloetan. Eraginkortasun eta kontrol zehatza duten ezaugarriek teknologia askoren oinarrizko osagaia osatzen dute. Jarraian, laserraren lan printzipioen eta laser mota desberdinen mekanismoen azalpen zehatza da.
1. Emisio estimulatua
Emisio estimulatuaLaser belaunaldiaren oinarrizko printzipioa da, Einstein-ek 1917an proposatu zuen lehenengo aldiz. Fenomeno honek fotoi koherenteagoak deskribatzen ditu argiaren eta hunkituta dagoen gaien arteko elkarreraginaren bidez. Emisio estimulatua hobeto ulertzeko, has gaitezen espontaneo emisioarekin:
Espontaneo emisioa: Atomoetan, molekuletan edo bestelako partikula mikroskopikoetan, elektroiek kanpoko energia xurgatu dezakete (hala nola, energia elektrikoa edo optikoa) eta energia maila altuago batera igarotzea, estatu zirraragarria izenarekin ezagutzen dena. Hala ere, estatuko elektroiak ezegonkorrak dira eta azkenean energia maila baxuago batera itzuliko dira, lurreko estatua izenarekin ezagutzen dena, epe labur baten ondoren. Prozesu horretan, elektroiak fotoi bat askatzen du, espontaneoa emisioa da. Horrelako fotoi ausazkoak dira maiztasunari, faseari eta norabideari dagokionez, eta, beraz, koherentzia falta da.
Emisio estimulatua: Emisio estimulatuaren gakoa da, hunkituta dauden elektroi batek bere trantsizio-energetariko energia duen fotoi batekin topo egiten duenean, fotonak elektroia lurreko egoerara itzultzeko eska dezake, fotoi berri bat askatzen duen bitartean. Photon berria jatorrizkoarentzat berdina da maiztasunari, faseari eta hedapen norabideari dagokionez, argi koherentea lortuz. Fenomeno honek fotoien kopurua eta energia nabarmen anplifikatzen ditu eta laserraren oinarrizko mekanismoa da.
Emisio estimulatuen feedback positiboa: Laseren diseinuan, suspertutako emisio prozesua behin baino gehiagotan errepikatzen da eta feedback-efektu positibo honek fotoi kopurua esponentzialki handitu dezake. Barrunbe oihartzun baten laguntzaz, fotoiaren koherentzia mantentzen da eta argi izpiaren intentsitatea etengabe handitzen da.
2. Irabazi ertaina
-AIrabazi ertainaFotoiaren eta laser irteeraren anplifikazioa zehazten duen laserraren oinarrizko materiala da. Emisio estimulatuen oinarri fisikoa da, eta bere propietateek laserraren maiztasuna, uhin luzera eta irteerako potentzia zehazten dituzte. Irabazi-euskarriaren motak eta ezaugarriak laserraren aplikazio eta errendimenduan zuzenean eragiten dute.
Kitzikapen mekanismoa: Irabazi-euskarrian elektroiak kanpoko energia iturri baten bidez energia maila altuagoarekin hunkitu behar da. Prozesu hau normalean kanpoko energia hornidura sistemek lortzen dute. Kitzikapen mekaniko arruntak hauek dira:
Ponpazio elektrikoak: Irabazi-euskarrian elektroiak korronte elektrikoa aplikatuz.
Ponpazio optikoa: Erdia zirraragarria iturri arina (flash lanpara edo beste laser bat bezalakoa).
Energia Maila Sistema: Irabazteko euskarrian elektroiak energia maila zehatzetan banatzen dira. Ohikoenak diraBi mailako sistemaketaLau mailako sistemak. Bi mailako sistema sinple batean, elektroiak lurreko estatuan trantsizioa estatu bihurtu zen eta gero lurreko egoerara itzultzen dira emisio estimulatuaren bidez. Lau mailako sisteman, elektroiek energiaren maila desberdinen arteko trantsizio konplexuagoak izaten dituzte, askotan eraginkortasun handiagoa lortzen baitute.
Irabazi-komunikabide motak:
Gas irabazia: Adibidez, helio-neon (he-ne) laserrak. Gasaren gaineko komunikabideak ezagunak dira beren irteera egonkorra eta uhin luzera finkoa direla eta oso erabiliak dira laborategietan argi iturri estandar gisa.
Likidoa irabazteko euskarria: Adibidez, tindatzeko laserrak. Koloratzaileen molekulek kitzikapen propietate onak dituzte uhin-luzera desberdinetan zehar, laserra sintonizatuentzako aproposak bihurtuz.
Irabazi Solidoa: Adibidez, nd (neodimio-dopatutako yttrium aluminiozko granatea) laserrak. Laser hauek oso eraginkorrak eta indartsuak dira, eta oso erabiliak dira ebaketa industrial, soldadurarekin eta aplikazio medikoetan.
Erdieroalea irabazteko ertaina: Adibidez, Gallium Arsenide (GAAS) materialak oso erabiliak dira komunikazioan eta gailu optoelektronikoetan, hala nola laser diodoak.
3. Erresonatzailearen barrunbea
-AErresonatzailearen barrunbeaIritzia eta anplifikazioa erabilitako laserreko osagai estrukturala da. Bere oinarrizko funtzioa da emisio estimulatuaren bidez sortutako fotoi kopurua hobetzea, barrunbe barruan islatu eta anplifikatuz, eta, horrela, laser irteera sendoa eta bideratua sortuz.
Erresonatzailearen barrunbearen egitura: Normalean bi ispilu paralelo ditu. Bata ispilu guztiz islatzailea da, izenarekin ezagutzen denaAtzeko ispilueta bestea partzialki islatzeko ispilu bat da, izenarekin ezagutzen denaIrteerako ispilua. Fotoiek barrunbearen barruan atzera eta aurrera islatzen dira eta irabazia bitartekoarekin elkarreraginaren bidez anplifikatzen dira.
Erresonantzia egoera: Erresonatzailearen barrunbaren diseinuak zenbait baldintza bete behar ditu, esaterako, fotoiak barrunbearen barruan olatuak zutik osatzen direla ziurtatzea. Horrek barrunbearen luzera laser uhin-luzeraren anizkoitza izatea eskatzen du. Baldintza hauek betetzen dituzten uhin arinak soilik anplifikatu daitezke barrunbearen barruan.
Irteerako habea: Partzialki islatzeko ispiluak argiaren habe anplifikatuaren zati bat ahalbidetzen du, laserraren irteera habe eratuz. Habe honek norabide, koherentzia eta monokromatizitatea ditu.
Gehiago ikasi nahi baduzu edo laserrekin interesa baduzu, jar zaitez gurekin harremanetan:
LIMISPOT
Helbidea: 4 # eraikina, 99 zk. Furong 3. errepidea, Xishan Dist. Wuxi, 214000, Txina
Tel: + 86-0510 87381808.
Mugikorra: + 86-15072320922
Email: sales@lumispot.cn
Webgunea: www.lumispot-tech.com
Posta: 2012ko irailaren 18a