Misoratra anarana amin'ny haino aman-jery sosialy ho an'ny hafatra haingana
Ny laser, vato fehizoron'ny teknolojia maoderina, dia mahavariana toy ny sarotra. Ao am-pon'izy ireo dia misy symphony misy singa miasa miaraka mba hamokarana hazavana mirindra sy mihamatanjaka. Ity bilaogy ity dia mandalina ny saro-pady amin'ireo singa ireo, tohanan'ny fitsipika siantifika sy ny fitoviana, mba hanomezana fahatakarana lalindalina kokoa ny teknolojia laser.
Fikarohana momba ny rafitra laser: fomba fijery ara-teknika ho an'ny matihanina
| singa fototra | asa | OHATRA |
| Mahazo Medium | Ny fitaovam-pitrandrahana dia ny fitaovana amin'ny laser ampiasaina amin'ny fanamafisana ny hazavana. Manamora ny fanamafisana ny hazavana amin'ny alàlan'ny dingan'ny fiovan'ny mponina sy ny famoahana entona. Ny safidy amin'ny fakan-tsarimihetsika dia mamaritra ny toetran'ny taratra laser. | Solid-State Lasers: ohatra, Nd:YAG (Neodymium-doped Yttrium Aluminum Garnet), ampiasaina amin'ny fampiharana ara-pitsaboana sy indostrialy.Lasers gasy: ohatra, laser CO2, ampiasaina amin'ny fanapahana sy ny welding.Semiconductor Lasers:ohatra, laser diodes, ampiasaina amin'ny fifandraisana fibre optics sy laser pointers. |
| Source pumping | Ny loharanon'ny paompy dia manome angovo ho an'ny fitaovam-pitrandrahana mba hahatratrarana ny fiovan'ny mponina (loharano angovo ho an'ny fiovan'ny mponina), ahafahana miasa tamin'ny laser. | Optical Pumping: Fampiasana loharanom-pahazavana mahery vaika toy ny jiro tselatra mba hanondrahana laser-tena matanjaka.Paompy elektrika: Mampientanentana ny entona amin'ny laser entona amin'ny alalan'ny courant elektrika.Semiconductor pumping: Fampiasana diodes tamin'ny laser mba hanondrahana ny medium laser solid-state. |
| Optical Cavity | Ny lavaka optique, misy fitaratra roa, dia maneho hazavana mba hampitomboana ny halavan'ny hazavana ao amin'ny medium gain, ka manatsara ny fanamafisana ny hazavana. Izy io dia manome rafitra fanehoan-kevitra ho an'ny fanamafisana tamin'ny laser, mifantina ny toetra mampiavaka ny hazavana sy ny habakabaka. | Planar-planar cavity: Ampiasaina amin'ny fikarohana laboratoara, rafitra tsotra.Lavaka planar-concave: Fahita amin'ny laser indostrialy, manome taratra avo lenta. Ring Cavity: Ampiasaina amin'ny endrika manokana amin'ny laser peratra, toy ny laser peratra entona. |
Ny Medium Gain: Nexus amin'ny Mekanika Quantum sy Engineering Optical
Quantum Dynamics amin'ny Medium Gain
Ny medium gain dia misy ny dingana fototra amin'ny fanamafisana ny hazavana, tranga iray miorim-paka lalina amin'ny mekanika quantum. Ny fifaneraserana eo amin'ny fanjakana angovo sy ny poti-javatra ao anatin'ny antonony dia fehezin'ny fitsipiky ny famotsorana sy ny fiovaovan'ny mponina. Ny fifandraisana manan-danja eo amin'ny hamafin'ny hazavana (I), ny hamafin'ny voalohany (I0), ny fizaran'ny tetezamita (σ21), ary ny isan'ny singa amin'ny haavon'ny angovo roa (N2 sy N1) dia faritan'ny equation I = I0e^ (σ21(N2-N1)L). Ny fanatrarana ny fiovan'ny mponina, izay ny N2 > N1, dia tena ilaina amin'ny fanamafisana ary vato fehizoron'ny fizika laser[1].
Rafitra telo-ambaratonga vs. efatra-ambaratonga
Amin'ny famolavolana laser azo ampiharina, rafitra misy ambaratonga telo sy efatra no ampiasaina matetika. Ny rafitra ambaratonga telo, na dia tsotra aza, dia mitaky angovo bebe kokoa mba hahatratrarana ny fiovan'ny mponina satria ny haavon'ny laser ambany dia ny fanjakana. Ny rafitra misy ambaratonga efatra kosa dia manolotra lalana mahomby kokoa mankany amin'ny fanodikodinana ny mponina noho ny fahapotehan'ny tsy taratra haingana avy amin'ny haavon'ny angovo avo kokoa, ka mahatonga azy ireo hiparitaka kokoa amin'ny fampiharana laser maoderina[2].
Is vera erbium-dopedmedium gain?
Eny, ny fitaratra erbium-doped dia tena karazana fitaovam-pahombiazana ampiasaina amin'ny rafitra laser. Amin'ity toe-javatra ity, ny "doping" dia manondro ny dingan'ny fampidirana ion erbium (Er³⁺) sasany amin'ny vera. Erbium dia singa tsy fahita firy eto an-tany izay, rehefa ampidirina ao anaty fitaratra fitaratra, dia afaka manamafy tsara ny hazavana amin'ny alàlan'ny famoahana entona, dingana fototra amin'ny fandidiana laser.
Ny fitaratra erbium-doped dia misongadina manokana amin'ny fampiasana azy amin'ny laser fibre sy amplifier fibre, indrindra amin'ny indostrian'ny fifandraisan-davitra. Mety tsara amin'ireo fampiharana ireo izy io satria manatsara ny hazavana amin'ny halavan'ny onjam manodidina ny 1550 nm, izay halavan'ny onjam-peo lehibe ho an'ny fifandraisana fibre optika noho ny fahaverezany ambany amin'ny fibre silica mahazatra.
nyerbiumNy ion dia misintona jiro paompy (matetika avy amin'ny alaser diode) ary mientanentana amin'ny fanjakana angovo avo kokoa. Rehefa miverina amin'ny toetry ny angovo ambany kokoa izy ireo, dia mamoaka fotona amin'ny halavan'ny onjam-peo, mandray anjara amin'ny fizotran'ny laser. Izany no mahatonga ny fitaratra erbium-doped ho fitaovana hahazoana mahomby sy be mpampiasa amin'ny endrika laser sy amplifier isan-karazany.
Blogs mifandraika: Vaovao - Erbium-Doped Glass: Siansa & Fampiharana
Mekanisma paompy: Ny hery mitondra fiara ao ambadiky ny lasers
Fomba fiasa isan-karazany amin'ny fanatrarana ny fiovan'ny mponina
Ny safidin'ny mekanika paompy dia zava-dehibe amin'ny famolavolana laser, misy fiantraikany amin'ny zava-drehetra manomboka amin'ny fahombiazana ka hatramin'ny halavan'ny onjam-pamokarana. Ny paompy optique, mampiasa loharanom-pahazavana ivelany toy ny tselatra na laser hafa, dia mahazatra amin'ny laser solid-state sy loko. Ny fomba famotsorana elektrika dia matetika ampiasaina amin'ny laser entona, raha ny laser semiconductor kosa matetika mampiasa tsindrona elektronika. Ny fahombiazan'ireo mekanika paompy ireo, indrindra fa amin'ny laser solid-state diode, dia nifantoka lehibe tamin'ny fikarohana vao haingana, izay manome fahombiazana ambony kokoa sy fahamatorana[3].
Hevitra ara-teknika amin'ny fahombiazan'ny paompy
Ny fahombiazan'ny dingan'ny paompy dia lafin-javatra manan-danja amin'ny famolavolana laser, misy fiantraikany amin'ny fahombiazan'ny ankapobeny sy ny mety amin'ny fampiharana. Amin'ny laser solid-state, ny safidy eo amin'ny flashlamp sy laser diodes ho loharano paompy dia mety hisy fiantraikany lehibe amin'ny fahombiazan'ny rafitra, ny enta-maina ary ny kalitaon'ny taratra. Nanova ny rafitra laser DPSS ny fivoaran'ny diodes laser avo lenta sy mahomby, ka mahatonga ny famolavolana mirindra sy mahomby kokoa [4].
The Optical Cavity: Engineering the Laser Beam
Famolavolana ny lavaka: Lalàna mampifandanja ny fizika sy ny injeniera
Ny cavity optika, na resonator, dia tsy singa passive fotsiny fa mpandray anjara mavitrika amin'ny famolavolana ny taratra laser. Ny famolavolana ny lavaka, anisan'izany ny curvature sy ny fampifanarahana ny fitaratra, dia mitana anjara toerana lehibe amin'ny famaritana ny fahamarinan-toerana, ny firafitry ny fomba ary ny famoahana ny laser. Ny lavaka dia tsy maintsy natao hanatsarana ny fahazoana optika sady manamaivana ny fatiantoka, fanamby iray mampiaraka ny injeniera optika amin'ny onjam-peo.5.
Fihetseham-pihetsika sy fifantenana fomba
Mba hitrangan'ny oscillation laser, ny tombony omen'ny fitaovana dia tsy maintsy mihoatra ny fatiantoka ao anaty lavaka. Ity fepetra ity, miaraka amin'ny fepetra takiana amin'ny superposition onjam-peo mirindra, dia milaza fa ny maodely longitudinal sasany ihany no tohanana. Ny elanelan'ny fomba sy ny firafitry ny maody ankapobeny dia misy fiantraikany amin'ny halavan'ny vatana sy ny mari-pamantarana refractive amin'ny medium gain[6].
Famaranana
Ny famolavolana sy ny fiasan'ny rafitra tamin'ny laser dia mahafaoka ny fizika sy ny fitsipiky ny injeniera. Avy amin'ny mekanika quantum mibaiko ny medium gain ka hatramin'ny engineering be pitsiny amin'ny cavity optika, ny singa tsirairay amin'ny rafitra laser dia manana anjara toerana lehibe amin'ny asany amin'ny ankapobeny. Ity lahatsoratra ity dia nanome topimaso momba ny tontolon'ny teknolojia laser be pitsiny, manolotra hevitra izay mifanaraka amin'ny fahatakarana mandroso ny profesora sy ny injeniera optika amin'ny sehatra.
References
- 1. Siegman, AE (1986). Lasers. Boky momba ny siansa momba ny oniversite.
- 2. Svelto, O. (2010). Fitsipiky ny Laser. Springer.
- 3. Koechner, W. (2006). Solid-State Laser Engineering. Springer.
- 4. Piper, JA, & Mildren, RP (2014). Diode Pumped Solid State Lasers. Ao amin'ny Boky Torolàlana momba ny Teknolojia sy Fampiharana Laser (Vol. III). CRC Press.
- 5. Milonni, PW, & Eberly, JH (2010). Laser Fizika. Wiley.
- 6. Silfvast, WT (2004). Laser Fundamentals. Cambridge University Press.
Fotoana fandefasana: Nov-27-2023