Posted on

پاور تیوب چیست

تقریباً 60 سال از اولین نمایش لیزر در سال 1960 می گذرد. ​​بعد از جلب علاقه اولیه ، لیزرها یک بار به عنوان “راه حلی برای انتظار برای یک مشکل” طبقه بندی شدند ، اما کمی بطور کلی ، دامنه کاربردهای آنها گسترش یافته است. شامل زمینه هایی به عنوان ترتیب توالی DNA ، تولید لوازم الکترونیکی مصرفی یا انجماد حرکت الکترونها در اطراف اتمها. بسیاری از این برنامه ها بدون استفاده از لیزر به سادگی امکان پذیر نبودند. برای درک اهمیت لیزرها در فیزیک ، کافی است توجه داشته باشید که هیچ منبع انسانی ساخته دیگری نمی تواند پالس های (از هر نوع) تولید کند به اندازه پالس های لیزری – اکنون زیر 10 تا 16 ثانیه – یا ابزاری برای اندازه گیری فرکانس های مطلق با دقت 10−15 پوند! تولید صنعتی ، میکروالکترونیک و کاربردهای زیست پزشکی و ابزار دقیق که توسط لیزرها سرو می شوند بسیار متنوع هستند و به قابلیتهای منحصر به فرد تکیه می کنند ، از جمله تولید ویژگی هایی در زیر حد پراش نور ، اصلاح مواد در فله آنها هنگام ترک سطح بی تاثیر ، یا به دام انداختن و حرکت ذرات جداگانه در هوای میانه

همه منابع نور انرژی ورودی را به نور تبدیل می کنند. در مورد لیزر ، ورودی یا پمپ ، انرژی می تواند اشکال زیادی به خود بگیرد ، دو رایج ترین آنها نوری و الکتریکی است. برای پمپاژ نوری ، منبع انرژی ممکن است یک لامپ یا به طور معمول لیزر دیگر باشد. پمپاژ الکتریکی می تواند از طریق جریان DC (مانند دیودهای لیزر) ، تخلیه الکتریکی (لیزرهای گاز نجیب و لیزرهای برقی) یا تخلیه با فرکانس رادیویی (برخی از لیزرهای CO2) باشد.

در یک منبع نور معمولی (ناهماهنگ) مانند یک لامپ ، یک LED یا یک ستاره ، هر یک از اتم های هیجان زده از ورودی پمپ انرژی به طور تصادفی یک فوتون واحد را مطابق با یک احتمال آماری مشخص شده منتشر می کنند. این امر باعث انتشار اشعه در تمام جهات با گسترش طول موج و هیچگونه ارتباطی بین فوتونهای فردی نمی شود. این امر به انتشار خودبخودی گفته می شود.

انتشار خود به خود یک فرآیند تصادفی است ، که در آن انتشار تحریک شده فوتون هایی با خصوصیات یکسان تولید می کند.

شکل 1. انتشار خود به خود یک فرآیند تصادفی است که انتشار تحریک شده فوتونهایی با خصوصیات یکسان تولید می کند.

انیشتین پیش بینی کرد که اتم های هیجان زده نیز می توانند با استفاده از فرآیندی به نام انتشار تحریک شده ، انرژی ذخیره شده را به نور تبدیل کنند. این روند معمولاً با یک اتم هیجان زده آغاز می شود که ابتدا با انتشار خود به خود یک فوتون تولید می کند. هنگامی که این فوتون به اتم هیجان زده دیگری برسد ، تعامل آن اتم را تحریک می کند تا یک فوتون دوم را منتشر کند (شکل 1). این روند دو ویژگی مهم دارد. اول ، چند برابر است – یک فوتون به دو تبدیل می شود. اگر این دو فوتون با دو اتم هیجان زده دیگر ارتباط برقرار کنند ، این در مجموع چهار فوتون و غیره به همراه خواهد داشت. دوم و از همه مهمتر ، این دو فوتون دارای خصوصیات یکسان هستند: طول موج ، جهت ، فاز و قطبش. این توانایی در تقویت “نور” در حضور تعداد کافی از اتم های برانگیخته منجر به “افزایش نوری” می شود که اساس عمل لیزر است و مخفف اختصار تقویت نور (توسط) تحریک تحریک شده (از) تابش را توجیه می کند. طیف گسترده ای از مواد جامد ، مایع و فاز گازی کشف شده است تا در شرایط مناسب پمپاژ ، سود خود را نشان دهند.

حفره لیزر

حفره لیزر یا همان طنین انداز در قلب سیستم است. حمل و نقل منفرد از طریق مجموعه ای از اتم ها یا مولکول های هیجان زده برای شروع عمل لیزر در برخی از دستگاه های پر مصرف مانند لیزرهای برقی کافی است. با این حال ، برای اکثر لیزرها ، لازم است که با عبور های متعدد از طریق محیط لیزر ، سود بیشتری کسب کنید. این در امتداد یک محور نوری تعریف شده توسط مجموعه ای از آینه های حفره ای که بازخورد ایجاد می کنند انجام می شود (شکل 2). محیط لیزینگ (کریستال ، نیمه هادی یا گاز محصور در یک ساختار مناسب محصور) در امتداد محور نوری طنین انداز قرار می گیرد. این محور منحصر به فرد با بهره نوری بسیار بالا نیز به جهت انتشار پرتو لیزر تبدیل می شود. نمونه ای متفاوت از افزایش محور منحصر به فرد طولانی (و قابل انعطاف!) لیزر فیبر است.

در لیزر گاز نمونه اولیه ، محیط افزایش از جنس استوانه بلند و باریک است. حفره توسط دو آینه تعریف شده است. یکی تا حدودی بازتابنده است و به فرار اجازه می دهد تا پرتوی خروجی فرار کند.

شکل 2. در لیزر گاز نمونه اولیه ، محیط افزایش شکل استوانه ای نازک و طولانی دارد. حفره توسط دو آینه تعریف شده است. یکی تا حدودی بازتابنده است و به فرار اجازه می دهد تا پرتوی خروجی فرار کند.

ساده ترین حفره توسط دو آینه روبروی یکدیگر تعریف می شود – یک بازتابنده کل و یک بازتابنده جزئی که بازتاب آن می تواند بین 30٪ و نزدیک به 100٪ باشد. نور بین این آینه ها عقب و جلو می شود و با هر بار عبور از محیط افزایش شدت می یابد. فوتون هایی که بطور خودبخود از جهات غیر از محور منتشر می شوند ، به سادگی از بین می روند و در عملکرد لیزر نقش ندارند. از آنجا که نور لیزر تقویت می شود ، برخی از نور از طریق بازتابنده جزئی (اتصال خروجی) از حفره یا نوسانگر فرار می کنند. با این حال ، در تعادل (به اصطلاح “حالت پایدار” یا “موج مداوم”) ، هفتم

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *