Grunnvirkni leysigeisla (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) byggist á fyrirbærinu örvuð ljósgeislun. Með nákvæmri hönnun og uppbyggingu mynda leysigeislar geisla með mikilli samfelldni, einlita lit og birtu. Leysigeislar eru mikið notaðir í nútímatækni, þar á meðal á sviðum eins og samskiptum, læknisfræði, framleiðslu, mælingum og vísindarannsóknum. Mikil skilvirkni þeirra og nákvæmir stjórnunareiginleikar gera þá að kjarnaþætti margra tækni. Hér að neðan er ítarleg útskýring á virkni leysigeisla og virkni mismunandi gerða leysigeisla.
1. Örvuð losun
Örvuð losuner grundvallarreglan á bak við leysigeislun, sem Einstein lagði fyrst til árið 1917. Þetta fyrirbæri lýsir því hvernig samhangandi ljóseindir myndast við víxlverkun ljóss og efnis í örvuðu ástandi. Til að skilja betur örvaða losun skulum við byrja á sjálfsprottinni losun:
Sjálfsprottin losunÍ atómum, sameindum eða öðrum smásæjum ögnum geta rafeindir tekið upp ytri orku (eins og raf- eða ljósorku) og farið yfir í hærra orkustig, sem kallast örvað ástand. Hins vegar eru rafeindir í örvuðu ástandi óstöðugar og munu að lokum snúa aftur til lægra orkustigs, sem kallast grunnástand, eftir stuttan tíma. Í þessu ferli losar rafeindin ljóseind, sem er sjálfsprottin losun. Slíkar ljóseindir eru tilviljanakenndar hvað varðar tíðni, fasa og stefnu og skortir því samfellu.
Örvuð losunLykillinn að örvuðu ljósgeislun er sá að þegar rafeind í örvuðu ástandi lendir í ljóseind með orku sem samsvarar umbreytingarorku hennar, getur ljóseindin hvatt rafeindina til að snúa aftur í grunnástand og losa um leið nýja ljóseind. Nýja ljóseindin er eins og sú upprunalega hvað varðar tíðni, fasa og útbreiðslustefnu, sem leiðir til samfellds ljóss. Þetta fyrirbæri magnar verulega fjölda og orku ljóseinda og er kjarninn í leysigeislun.
Jákvæð afturvirk áhrif örvaðrar losunarÍ hönnun leysigeisla er örvuð útgeislun endurtekin margoft og þessi jákvæða afturvirkni getur aukið fjölda ljóseinda veldishraða. Með hjálp ómhols er samfelldni ljóseindanna viðhaldið og styrkleiki ljósgeislans eykst stöðugt.
2. Miðlungsstyrkur
Hinnmiðlungs ávinningurer kjarnaefnið í leysinum sem ákvarðar mögnun ljóseinda og leysigeislun. Það er eðlisfræðilegur grunnur örvaðrar geislunar og eiginleikar þess ákvarða tíðni, bylgjulengd og afköst leysisins. Tegund og einkenni styrkingarmiðilsins hafa bein áhrif á notkun og afköst leysisins.
ÖrvunarkerfiRafeindir í örvunarmiðlinum þurfa að vera örvaðar upp í hærra orkustig með utanaðkomandi orkugjafa. Þetta ferli er venjulega náð með utanaðkomandi orkugjafakerfum. Algengar örvunaraðferðir eru meðal annars:
RafdælingÖrvun rafeindanna í styrkingarmiðlinum með því að beita rafstraumi.
Sjónræn dælingAð örva miðilinn með ljósgjafa (eins og flasslampa eða annan leysigeisla).
OrkustigskerfiRafeindir í orkugjafanum eru yfirleitt dreifðar á ákveðnum orkustigum. Algengustu erutveggja stigs kerfiogfjögurra stiga kerfiÍ einföldu tveggja þrepa kerfi fara rafeindir úr grunnástandi í örvað ástand og snúa síðan aftur í grunnástand með örvuðu ljósi. Í fjögurra þrepa kerfi gangast rafeindir undir flóknari umskipti milli mismunandi orkustiga, sem oft leiðir til meiri skilvirkni.
Tegundir af gagnamagnsmiðlum:
GasmagnsmiðillTil dæmis helíum-neon (He-Ne) leysir. Gasmagnsmiðlar eru þekktir fyrir stöðuga ljósafl og fasta bylgjulengd og eru mikið notaðir sem staðlaðir ljósgjafar í rannsóknarstofum.
VökvamagnsmiðillTil dæmis litarefnislasar. Litarefnissameindir hafa góða örvunareiginleika yfir mismunandi bylgjulengdir, sem gerir þær tilvaldar fyrir stillanlegar leysigeisla.
Miðlungs sterkur styrkurTil dæmis Nd (neódýmíum-dópað yttríum ál granat) leysir. Þessir leysir eru mjög skilvirkir og öflugir og eru mikið notaðir í iðnaðarskurði, suðu og læknisfræðilegum tilgangi.
Hálfleiðari ávinningur miðlungsTil dæmis eru gallíumarseníð (GaAs) efni mikið notuð í samskipta- og ljósfræðilegum tækjum eins og leysigeislum.
3. Ómhola
Hinnómholaer byggingarþáttur í leysigeisla sem notaður er til afturvirkrar útgeislunar og magnunar. Kjarnahlutverk hans er að auka fjölda ljóseinda sem myndast við örvaða útgeislun með því að endurkasta þeim og magna þær inni í holrýminu og þannig mynda sterka og einbeitta leysigeislun.
Uppbygging ómholunnarÞað samanstendur venjulega af tveimur samsíða speglum. Annar er fullkomlega endurskinsspegill, þekktur semafturspegill, og hinn er að hluta til endurskinsspegill, þekktur semúttaksspegillLjóseindir endurkastast fram og til baka innan holrýmisins og magnast upp með víxlverkun við styrkingarmiðilinn.
ÓmunarástandHönnun ómholsins verður að uppfylla ákveðin skilyrði, svo sem að tryggja að ljóseindir myndi standandi bylgjur inni í holrýminu. Þetta krefst þess að lengd holrýmisins sé margfeldi af bylgjulengd leysigeislans. Aðeins ljósbylgjur sem uppfylla þessi skilyrði geta magnast á áhrifaríkan hátt inni í holrýminu.
ÚttaksgeisliSpegillinn sem endurspeglar að hluta leyfir hluta af magnaða ljósgeislanum að fara í gegn og myndar þannig útgangsgeisla leysigeislans. Þessi geisli hefur mikla stefnufestu, samfelldni og einlita lit..
Ef þú vilt vita meira eða hefur áhuga á leysigeislum, vinsamlegast hafðu samband við okkur:
Lumispot
Heimilisfang: Bygging 4 #, nr. 99 Furong 3rd Road, Xishan District. Wuxi, 214000, Kína
Sími: + 86-0510 87381808.
Farsími: + 86-15072320922
Email: sales@lumispot.cn
Vefsíða: www.lumispot-tech.com
Birtingartími: 18. september 2024