Լազերային սկզբունք եւ դրա դիմում

Լազերը վերաբերում է խթանված ճառագայթման ուժեղացման եւ անհրաժեշտ հետադարձ կապի միջոցով համախմբված, մոնոխրոմային, համահունչ լույսի ճառագայթների առաջացման գործընթացին եւ գործիքին: Ըստ էության, լազերային սերունդը պահանջում է երեք տարր, «ռեզոնատոր», «ձեռք բերելու միջոց» եւ «պոմպային աղբյուր»:

A. Սկզբունք

Ատոմի շարժման վիճակը կարելի է բաժանել էներգիայի տարբեր մակարդակների, եւ երբ ատոմային անցումները էներգիայի բարձր մակարդակից ցածր էներգիայի մակարդակի վրա են, այն ազատում է համապատասխան էներգիայի ֆոտոններ (այսպես կոչված ինքնաբուխ ճառագայթում): Նմանապես, երբ ֆոտոնը միջադեպ է եղել էներգիայի մակարդակի համակարգի վրա եւ կլանված է դրանով, դա կհանգեցնի էներգիայի ցածր մակարդակից ցածր էներգիայի մակարդակից (այսպես կոչված հուզված կլանում); Այնուհետեւ ատոմներից ոմանք, որոնք ավելի բարձր էներգիայի մակարդակի անցում կանցնեն էներգիայի մակարդակի իջեցնելու եւ ֆոտոններ արտանետելու համար (այսպես կոչված խթանված ճառագայթում): Այս շարժումները չեն առաջանում մեկուսացման մեջ, բայց հաճախ զուգահեռ: Երբ մենք ստեղծում ենք մի պայման, ինչպիսիք են համապատասխան միջոցը օգտագործելով, ռեզոնատորը, բավականաչափ արտաքին էլեկտրական դաշտը, խթանված ճառագայթումը ուժեղացվում է այնպես, որ խթանված կլանումը, ապա, ընդհանուր առմամբ, լազերային լույս կտա:

Բ. Դասակարգում

Ըստ լազերային արտադրող միջոցի, լազերը կարող է բաժանվել հեղուկ լազերի, գազի լազերային եւ պինդ լազերի: Այժմ ամենատարածված կիսահաղորդչային լազերը մի տեսակ ամուր լազեր է:

C. Կազմ

Լազերների մեծ մասը բաղկացած է երեք մասից `հուզիչ համակարգ, լազերային նյութեր եւ օպտիկական ռեզոնատոր: Հուզիչ համակարգերը սարքեր են, որոնք արտադրում են թեթեւ, էլեկտրական կամ քիմիական էներգիա: Ներկայումս օգտագործված հիմնական խթանման միջոցը թեթեւ, էլեկտրականություն կամ քիմիական ռեակցիա է: Լազերային նյութերը նյութեր են, որոնք կարող են արտադրել լազերային լույս, ինչպիսիք են կարմրուկը, բյուրեղապակի ապակիները, նեոնային գազը, կիսահաղորդիչները, օրգանական ներկանյութերը եւ այլն:

D. դիմում

Լազերը լայնորեն օգտագործվում է, հիմնականում մանրաթելային հաղորդակցություն, լազերային, լազերային կտրում, լազերային զենքեր, լազերային սկավառակ եւ այլն:

E. Պատմություն

1958-ին ամերիկացի գիտնականներ Xiaoluo- ն ու քաղաքները հայտնաբերեցին կախարդական երեւույթ. Երբ նրանք դնում են ներքին լամպի կողմից արտանետվող լույսը հազվագյուտ հողի բյուրեղապակի վրա, բյուրեղի մոլեկուլները պայծառ լույս կտան: Այս երեւույթի համաձայն, նրանք առաջարկել են «լազերային սկզբունքը», այսինքն, երբ նյութը ոգեւորված է նույն էներգիայով, ինչ իր մոլեկուլների բնական տատանումների հաճախականությունը, այն կբերի այս ուժեղ լույսը, որը չի տարբերվում `լազերային: Դրա համար գտան կարեւոր թերթեր:

Sciolo- ի եւ քաղաքների հետազոտության արդյունքների հրապարակումից հետո տարբեր երկրների գիտնականները առաջարկել են տարբեր փորձարարական սխեմաներ, բայց դրանք հաջողված չէին: 1960-ի մայիսի 15-ին Կալիֆոռնիայի Հյուզ լաբորատորիայի գիտնականը հայտարարեց, որ նա ստացել է լազեր, 0,6943 միկրո ալիքի երկարությամբ, որը մարդկանց կողմից երբեւէ ձեռք բերված առաջին լազերն էր:

1960-ի հուլիսի 7-ին Մայմանը հայտարարեց աշխարհի առաջին լազերային ծննդյան մասին, Մայմանի սխեման `Ruby Crystal- ում քրոմի ատոմները խթանելու համար, այդպիսով ստեղծվում է արեւի մակերեսից ավելի բարձր ջերմաստիճան:

Խորհրդային գիտնական Հ. Գ. Բասովը հորինեց կիսահաղորդչային լազերային 1960-ին: Կիսահաղորդչային լազերային կառուցվածքը սովորաբար բաղկացած է P շերտերից, n շերտերից եւ ակտիվ շերտից, որը կազմում է կրկնակի հետերագնացություն: Դրա բնութագրերն են. Փոքր չափսեր, բարձրորակ արդյունավետություն, արագ արձագանքման արագություն, ալիքի երկարություն եւ չափի տեղավորվում օպտիկական մանրաթելերի չափսերով, կարող են ուղղակիորեն մոդուլավորված լինել, լավ համախմբվածություն:

Վեց, լազերային հիմնական դիմումի ուղղություններ

F. Լազերային հաղորդակցություն

Տեղեկատվությունը փոխանցելու համար լույս օգտագործելը շատ տարածված է այսօր: Օրինակ, նավերը հաղորդակցվելու համար լույսեր են օգտագործում, իսկ լուսացույցները օգտագործում են կարմիր, դեղին եւ կանաչ: Բայց սովորական լույսի միջոցով տեղեկատվություն փոխանցելու այս բոլոր եղանակները կարող են սահմանափակվել միայն կարճ հեռավորություններով: Եթե ​​ցանկանում եք ուղղակիորեն տեղեկատվություն փոխանցել հեռավոր վայրերի միջոցով լույսի միջոցով, չեք կարող օգտագործել սովորական լույս, բայց օգտագործել միայն լազերներ:

Այսպիսով, ինչպես եք մատուցում լազերը: Մենք գիտենք, որ էլեկտրաէներգիան կարող է տեղափոխվել պղնձի լարերի երկայնքով, բայց լույսը չի կարող իրականացվել սովորական մետաղական լարերի երկայնքով: Այդ նպատակով գիտնականները մշակել են թել, որը կարող է փոխանցել լույս, որը կոչվում է օպտիկական մանրաթել, որը կոչվում է մանրաթել: Օպտիկական մանրաթելը պատրաստված է հատուկ ապակե նյութերից, տրամագիծը ավելի բարակ է, քան մարդու մազերը, սովորաբար 50-ից 150 միկրո եւ շատ փափուկ:

Փաստորեն, մանրաթելի ներքին միջուկը թափանցիկ օպտիկական ապակու բարձրորակ ցուցիչ է, իսկ արտաքին ծածկույթը պատրաստված է ցածր ռեֆրակցիոն ինդեքսով ապակուց կամ պլաստիկից: Նման կառույցը, մի կողմից, կարող է լույսը հեռացնել ներքին միջուկի երկայնքով, ինչպես ջրատարը հոսող ջուրը, մետաղալարով փոխանցված էլեկտրաէներգիա, նույնիսկ եթե հազարավոր թեքություններ եւ շրջադարձեր չունեն: Մյուս կողմից, ցածրորակ ինդեքսային ծածկույթը կարող է կանխել լույսը արտահոսելուց, ճիշտ այնպես, ինչպես ջրատարը չի տեսնում, եւ մետաղալարերի մեկուսացման շերտը էլեկտրականություն չի իրականացնում:

Օպտիկական մանրաթելերի տեսքը լուծում է լույսը փոխանցելու ճանապարհը, բայց դա չի նշանակում, որ դրա հետ ցանկացած լույս կարող է փոխանցվել շատ հեռու: Միայն բարձր պայծառությունը, մաքուր գույնը, լավ ուղղորդված լազերը, տեղեկատվությունը փոխանցելու համար առավել իդեալական լույսի աղբյուրն է, այն մուտքագրում է մանրաթելից մի ծայրից, գրեթե կորուստ եւ արտադրություն մյուս ծայրից: Հետեւաբար, օպտիկական հաղորդակցությունը, ըստ էության, լազերային հաղորդակցությունն է, որն ունի մեծ հզորության, բարձրորակ, նյութերի բարձրորակ, լայնության աղբյուրի, ուժեղ գաղտնիության, ամրության եւ այլնի առավելությունները եւ գնահատվում է գիտնականների կողմից որպես հեղափոխության ոլորտի առավել փայլուն նվաճում: