Grundvallarregla leysis (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) byggist á fyrirbærinu örvuð losun ljóss. Með röð nákvæmrar hönnunar og uppbyggingar mynda leysir geisla með mikilli samfellu, einlita og birtustig. Lasarar eru mikið notaðir í nútíma tækni, þar á meðal á sviðum eins og samskiptum, læknisfræði, framleiðslu, mælingum og vísindarannsóknum. Mikil afköst þeirra og nákvæmar stjórneiginleikar gera þá að kjarnaþáttum margra tækni. Hér að neðan er ítarleg útskýring á vinnureglum leysira og aðferðum mismunandi tegunda leysigeisla.
1. Örvuð losun
Örvuð losuner grundvallarreglan á bak við leysismyndun, sem Einstein setti fyrst fram árið 1917. Þetta fyrirbæri lýsir því hvernig samfelldari ljóseindir verða til í samspili ljóss og efnis sem er spennt. Til að skilja betur örvaða losun skulum við byrja á sjálfsprottinni losun:
Sjálfkrafa losun: Í atómum, sameindum eða öðrum smásæjum ögnum geta rafeindir tekið upp ytri orku (eins og raf- eða sjónorku) og farið yfir í hærra orkustig, þekkt sem spennt ástand. Hins vegar eru rafeindir í spenntum ástandi óstöðugar og munu að lokum fara aftur í lægra orkustig, þekkt sem grunnástand, eftir stuttan tíma. Meðan á þessu ferli stendur losar rafeindin ljóseind, sem er sjálfgefin losun. Slíkar ljóseindir eru tilviljanakenndar hvað varðar tíðni, fasa og stefnu og skortir því samhengi.
Örvuð losun: Lykillinn að örvaðri losun er að þegar rafeind í spennt ástandi lendir í ljóseind með orku sem samsvarar umbreytingarorku hennar, getur ljóseindin hvatt rafeindina til að fara aftur í grunnstöðu á meðan hún losar nýja ljóseind. Nýja ljóseindin er eins og sú upprunalega hvað varðar tíðni, fasa og útbreiðslustefnu, sem leiðir til samhangandi ljóss. Þetta fyrirbæri eykur verulega fjölda og orku ljóseinda og er kjarninn í leysigeislum.
Jákvæð endurgjöf áhrif örvunar losunar: Við hönnun leysis er örvað losunarferlið endurtekið margsinnis og þessi jákvæða endurgjöf getur aukið fjölda ljóseinda veldisvísis. Með hjálp ómunarhola er samhengi ljóseinda viðhaldið og styrkleiki ljósgeislans eykst stöðugt.
2. Hagnaður miðlungs
Thefá miðlungser kjarnaefnið í leysinum sem ákvarðar mögnun ljóseinda og úttak leysisins. Það er eðlisfræðilegur grundvöllur örvaðar losunar og eiginleikar þess ákvarða tíðni, bylgjulengd og úttaksstyrk leysisins. Gerð og eiginleikar ávinningsmiðilsins hafa bein áhrif á notkun og frammistöðu leysisins.
Örvunarkerfi: Rafeindir í ávinningsmiðlinum þurfa að örva til hærra orkustigs með ytri orkugjafa. Þetta ferli er venjulega náð með ytri orkuveitukerfum. Algengar örvunaraðferðir eru:
Rafmagnsdæling: Örva rafeindirnar í styrkmiðlinum með því að beita rafstraumi.
Optísk dæling: Spenntu miðilinn með ljósgjafa (eins og flasslampa eða öðrum leysir).
Orkustigskerfi: Rafeindir í styrkmiðlinum eru venjulega dreifðar í sérstökum orkustigum. Algengustu erutveggja þrepa kerfiogfjögurra stiga kerfi. Í einföldu tveggja þrepa kerfi fara rafeindir úr grunnástandi yfir í örvunarástand og fara síðan aftur í grunnástand með örvaðri losun. Í fjögurra þrepa kerfi fara rafeindir í gegnum flóknari umskipti milli mismunandi orkustiga, sem oft leiðir til meiri skilvirkni.
Tegundir ávinningsmiðla:
Gasaukning miðlungs: Til dæmis helíum-neon (He-Ne) leysir. Gasaukningarmiðlar eru þekktir fyrir stöðuga framleiðslu og fasta bylgjulengd og eru mikið notaðir sem staðlaðar ljósgjafar á rannsóknarstofum.
Vökvaaukning miðlungs: Til dæmis litunarleysir. Dye sameindir hafa góða örvunareiginleika yfir mismunandi bylgjulengdir, sem gerir þær tilvalnar fyrir stillanleg leysir.
Fast hagnaður miðlungs: Til dæmis Nd(neodymium-doped yttrium aluminium granat) leysir. Þessir leysir eru mjög skilvirkir og öflugir og eru mikið notaðir í iðnaðarskurði, suðu og læknisfræðilegum notkun.
Hálfleiðaraaukning miðlungs: Til dæmis eru gallíumarseníð (GaAs) efni mikið notuð í samskiptum og sjónrænum tækjum eins og leysidíóðum.
3. Resonator Cavity
Theresonator holaer byggingarhluti í leysinum sem notaður er til endurgjöf og mögnunar. Kjarnahlutverk þess er að auka fjölda ljóseinda sem myndast með örvaðri losun með því að endurspegla og magna þær inni í holrúminu og mynda þannig sterkan og einbeittan leysigeislaútgang.
Uppbygging resonator cavity: Það samanstendur venjulega af tveimur samhliða speglum. Einn er að fullu endurskinsspegill, þekktur semafturspegill, og hinn er að hluta endurskinsspegill, þekktur semúttaksspegil. Ljóseindir endurkastast fram og til baka í holrúminu og magnast upp með samspili við ávinningsmiðilinn.
Ómun ástand: Hönnun ómunarholsins verður að uppfylla ákveðin skilyrði, svo sem að tryggja að ljóseindir myndi standbylgjur inni í holrýminu. Þetta krefst þess að lengd holrúmsins sé margfeldi af leysibylgjulengdinni. Aðeins ljósbylgjur sem uppfylla þessi skilyrði er hægt að magna á áhrifaríkan hátt inni í holrýminu.
Úttaksgeisli: Að hluta til endurskinsspegillinn gerir hluta af magnaða ljósgeislanum kleift að fara í gegnum og myndar úttaksgeisla leysisins. Þessi geisli hefur mikla stefnu, samhengi og einlita eiginleika.
Ef þú vilt læra meira eða hefur áhuga á laserum, vinsamlegast hafðu samband við okkur:
Lumispot
Heimilisfang: Building 4 #, No.99 Furong 3rd Road, Xishan Dist. Wuxi, 214000, Kína
Sími: + 86-0510 87381808.
Farsími: + 86-15072320922
Email: sales@lumispot.cn
Vefsíða: www.lumispot-tech.com
Birtingartími: 18. september 2024