مبدأ مصدر الليزر

1. المنحذ الانبعاثات

يعتمد المبدأ الأساسي لمصدر الليزر علىالانبعاثات المحفزة، وهي عملية وصفها ألبرت آينشتاين . لأول مرة عندما يتم إزعاج جسيم متحمس (ذرة أو أيون أو جزيء) في مستوى طاقة أعلى من قبل فوتون مع طاقة مطابقة للفجوة بين مستويات الطاقةمتطابق في التردد والمرحلة والاتجاهإلى الفوتون الوارد . هذا يخلق تضخيم الضوء المتماسك .

2. انعكاس السكان

للانبعاثات المحفزة للسيطرة على الانبعاثات التلقائية (التي تنتج ضوء غير متماسك) ، أانعكاس السكانيجب تحقيق ذلك . وهذا يعني أن عدد الجسيمات في مستوى طاقة أعلى يتجاوز تلك الموجودة في مستوى الطاقة المنخفضة . مصدر طاقة خارجي (e . g . ، الضخ البصري ، التفريغ الكهربائي).

3. مرنان بصري (تجويف)

زوج من المرايا (واحدة عاكسة تمامًا ، واحدة عاكسة جزئيًا) تشكل المرنان البصري ، والذي:

يوفر ملاحظات لتضخيم الضوء بشكل متكرر من خلال وسيط الكسب عبر تمريرات متعددة .

يختار الفوتونات التي تسير على طول محور التجويف ، مما يعزز توصيل الشعاع (الاتجاه) .

يدعم التداخل البناء ، مما يؤدي إلى تضخيم الرنين في أطوال موجية محددة .

4. عملية توليد الليزر

ضخ: الطاقة من مصدر المضخة تثير الجسيمات في متوسطة الكسب إلى مستويات طاقة أعلى .

الانبعاث العفوي: تعود بعض الجسيمات إلى مستويات منخفضة ، تنبعث من الفوتونات العشوائية .

الانبعاثات المحفزة: فوتونات محاذاة (من المرنان) تحفز المزيد من الجزيئات على الانبعاث بشكل متماسك ، مما يضخّم الضوء .

التذبذب الرنان: يرتد الضوء المتضخم بين المرايا ، ينمو في شدته حتى يخرج من خلال المرآة العاكسة جزئيًا كحزمة ليزر مركزة .

المعادلات/المبادئ الرئيسية

معاملات أينشتاين: صف معدلات الانبعاثات المحفزة ، والانبعاث العفوي ، والامتصاص .

نظرية شعاع غاوسي: نماذج انتشار عوارض الليزر ، التي تتميز بانخفاض التباعد .

كسب خصائص متوسطة: بنية مستوى الطاقة لوسط الكسب (e . g . ، يحدد الغاز الصلب والغاز والأشباه) طول موجة إخراج الليزر والكفاءة .

باختصار ، يقوم مصدر ليزر بالاستفادة من الانبعاثات ، وانعكاس السكان ، والرنين البصري لتوليد شعاع ضوء متماسك للغاية ، واتجاهي ، وحيوية ، وتمييزه عن مصادر الضوء التقليدية التي تعتمد على الانبعاثات التلقائية .

-- Rayther Laser Brain --