Misoratra anarana amin'ny tambajotra sosialy anay hahazoana lahatsoratra haingana
Amin'ny fotony, ny paompy laser dia ny dingan'ny fanomezana hery ny fitaovana iray mba hahazoana toerana ahafahany mamoaka hazavana laser. Izany dia matetika atao amin'ny alàlan'ny fampidirana hazavana na herinaratra ao anatin'ilay fitaovana, mampientanentana ny atôma ao aminy ary mitarika amin'ny famoahana hazavana mifanaraka aminy. Nivoatra be ity dingana fototra ity hatramin'ny nahatongavan'ny laser voalohany tamin'ny tapaky ny taonjato faha-20.
Na dia matetika aza no modely amin'ny alalan'ny fampitoviana tahan'ny, ny paompy laser dia dingana mekanika koantika amin'ny ankapobeny. Tafiditra amin'izany ny fifandraisana sarotra eo amin'ny fotona sy ny rafitra atomika na molekiolan'ny fitaovana mahazo tombony. Ny modely mandroso dia mandinika trangan-javatra toy ny fihovitrovitra Rabi, izay manome fahatakarana lalindalina kokoa momba ireo fifandraisana ireo.
Ny paompy laser dia dingana iray izay anomezana angovo, matetika amin'ny endrika hazavana na herinaratra, mankany amin'ny fitaovana mampitombo ny herin'ny laser mba hampiakatra ny atôma na molekiolany ho amin'ny toetry ny angovo ambony kokoa. Ity famindrana angovo ity dia tena ilaina amin'ny fahazoana ny fiovan'ny mponina, toetra iray izay betsaka kokoa ny poti-javatra mientanentana noho ny amin'ny toetry ny angovo ambany kokoa, ahafahan'ny fitaovana mampitombo ny hazavana amin'ny alàlan'ny famoahana angovo. Ny dingana dia misy fifandraisana kuantum sarotra, matetika amboarina amin'ny alàlan'ny fampitoviana tahan'ny na rafitra mekanika kuantum mandroso kokoa. Ny lafiny manan-danja dia ahitana ny fisafidianana ny loharanon'ny paompy (toy ny diode laser na jiro famoahana), ny jeometrika paompy (paompy amin'ny sisiny na amin'ny farany), ary ny fanatsarana ny toetran'ny hazavana paompy (spectrum, hamafin'ny, kalitaon'ny taratra, polarization) mba hifanaraka amin'ny fepetra takian'ny fitaovana mampitombo ny herin'ny laser. Ny paompy laser dia fototra amin'ny karazana laser isan-karazany, anisan'izany ny laser solid-state, semiconductor, ary gas, ary tena ilaina amin'ny fiasan'ny laser mahomby sy mahomby.
Karazana Lasers Optically Pumped
1. Laser Solid-State misy Doped Insulators
· Topimaso:Ireo laser ireo dia mampiasa fitaovana miaro amin'ny herinaratra ary miantehitra amin'ny paompy optika mba hampatanjaka ireo ion miasa amin'ny laser. Ohatra mahazatra ny néodyme amin'ny laser YAG.
·Fikarohana vao haingana:Nisy fanadihadiana nataon'i A. Antipov et al. niresaka momba ny laser IR akaiky ny tontolo iainana (solid-state near-IR laser) ho an'ny paompy optika "spin-exchange". Ity fikarohana ity dia manasongadina ny fandrosoana eo amin'ny teknolojia laser, indrindra amin'ny "near-infrared spectrum", izay tena ilaina amin'ny fampiharana toy ny sary ara-pitsaboana sy ny fifandraisan-davitra.
Vakiteny Fanampiny:Laser Solid-State Near-IR ho an'ny Spin-Exchange Optical Pumping
2. Lasera Semiconductor
·Fampahalalana ankapobeny: Matetika paompy elektrika ny laser semiconductor, indrindra amin'ny fampiharana mitaky famirapiratana avo lenta, toy ny Vertical External Cavity Surface Emitting Lasers (VECSELs).
·Fivoarana Vao Haingana: Ny asan'i U. Keller momba ny "optical frequency combs" avy amin'ny laser "solid-state" sy "semiconductor" haingam-pandeha dia manome fahatakarana lalindalina kokoa momba ny famokarana "stable frequency combs" avy amin'ny laser "solid-state" sy "semiconductor" tarihin'ny diode. Zava-dehibe ho an'ny fampiharana amin'ny "optical frequency metrology" ity fandrosoana ity.
Vakiteny Fanampiny:Tombom-pifandraisana matetika optika avy amin'ny laser solid-state sy semiconductor ultrafast
3. Lasera entona
·Fampidirana optika amin'ny laser entona: Ny karazana laser entona sasany, toy ny laser etona alkali, dia mampiasa fampidirana optika. Ireo laser ireo dia matetika ampiasaina amin'ny fampiharana izay mitaky loharanon-jiro mirindra miaraka amin'ny toetra manokana.
Loharano ho an'ny paompy optika
Jiro famoahana herinaratraFahita amin'ny laser paompy jiro, ny jiro famoahana dia ampiasaina noho ny heriny avo lenta sy ny spektrum midadasika. YA Mandryko et al. dia namorona modely herinaratra momba ny famokarana famoahana arc impulse amin'ny jiro xenon paompy optika mavitrika amin'ny laser solid-state. Ity modely ity dia manampy amin'ny fanatsarana ny fahombiazan'ny jiro paompy impulse, izay tena ilaina amin'ny fiasan'ny laser mahomby.
Diôda laser:Ampiasaina amin'ny laser paompy diode, ny diode laser dia manolotra tombony toy ny fahombiazana avo, habe kely, ary ny fahafahana amboarina tsara.
Vakiteny fanampiny:Inona no atao hoe diode laser?
Jiro mirehitraNy jiro tselatra dia loharanon-pahazavana mahery vaika sy midadasika izay matetika ampiasaina amin'ny fandefasana laser solid-state, toy ny laser ruby na Nd:YAG. Manome fipoahan'ny hazavana mahery vaika izy ireo izay mampientanentana ny laser.
Jiro ArcMitovy amin'ny jiro mirehitra saingy natao hiasa tsy tapaka, ny jiro arc dia manolotra loharanon-jiro mahery vaika tsy tapaka. Ampiasaina amin'ny fampiharana izay ilàna ny fampiasana laser onjam-peo mitohy (CW) izy ireo.
LED (Diode Mamoaka Hazavana)Na dia tsy dia fahita firy toy ny diode laser aza ny LED, dia azo ampiasaina amin'ny paompy optika amin'ny fampiharana ambany herinaratra sasany. Manana tombony izy ireo noho ny faharetany, ny vidiny mirary, ary ny fisiany amin'ny halavan'ny onjam-peo isan-karazany.
tara-masoandroAmin'ny fanandramana sasany, ny tara-masoandro mifantoka dia nampiasaina ho loharanon'ny paompy ho an'ny laser alefa amin'ny masoandro. Ity fomba ity dia mampiasa ny angovon'ny masoandro, ka mahatonga azy io ho loharano azo havaozina sy mahomby amin'ny vidiny, na dia tsy dia azo fehezina sy tsy dia mahery vaika loatra aza raha oharina amin'ny loharanon'ny hazavana artifisialy.
Diôda Laser mifamatotra amin'ny fibreIreto dia diode laser mifamatotra amin'ny fibre optika, izay mampita ny hazavan'ny paompy amin'ny fomba mahomby kokoa mankany amin'ny fitaovana laser. Ity fomba ity dia tena ilaina amin'ny laser fibre sy amin'ny toe-javatra izay tena ilaina ny fandefasana mazava tsara ny hazavan'ny paompy.
Lasera HafaIndraindray, laser iray no ampiasaina hanondrahana iray hafa. Ohatra, ny laser Nd: YAG avo roa heny ny fatran'ny hazavana dia azo ampiasaina hanondrahana laser fandokoana. Matetika ity fomba ity dia ampiasaina rehefa ilaina ny halavan'ny onjam-peo manokana amin'ny fizotran'ny fanondrahana izay tsy mora tratrarina amin'ny alàlan'ny loharanon-jiro mahazatra.
Laser solid-state voapompesona diode
Loharanon-kery voalohanyManomboka amin'ny laser diode ny dingana, izay miasa ho loharanon'ny paompy. Ny laser diode dia nofidiana noho ny fahombiazany, ny habeny kely, ary ny fahafahany mamoaka hazavana amin'ny halavan'ny onjam-peo voafaritra.
Jiro paompy:Mamoaka hazavana izay voarain'ny fitaovana fanamafisana ny hazavana ny laser diode. Ny halavan'ny onjam-peo amin'ny laser diode dia namboarina mba hifanaraka amin'ny toetran'ny fidiran'ny hazavana.
Toetra mivainganaMahazo antonony
Akora:Ny fitaovana ahazoana tombony amin'ny laser DPSS dia mazàna fitaovana matanjaka toy ny Nd:YAG (Neodymium-doped Yttrium Aluminum Garnet), Nd:YVO4 (Neodymium-doped Yttrium Orthovanadate), na Yb:YAG (Ytterbium-doped Yttrium Aluminum Garnet).
Fampiasana "doping":Ireo akora ireo dia asiana ion-tany tsy fahita firy (toy ny Nd na Yb), izay ion-laser mavitrika.
Fidiran'ny angovo sy ny fientanentanana:Rehefa miditra ao amin'ny tontolo mahazo hery ny hazavan'ny paompy avy amin'ny laser diode, dia mandray io angovo io ireo ion-tany tsy fahita firy ary mientanentana amin'ny toetry ny angovo ambony kokoa.
Fiovan'ny mponina
Fanatanterahana ny fiovan'ny mponina:Ny fanalahidin'ny fiasan'ny laser dia ny fahazoana inversion amin'ny mponina ao amin'ny medium gain. Midika izany fa betsaka kokoa ny ion ao amin'ny toetry ny excited noho ny ao amin'ny toetry ny tany.
Famoahana entona voatosika:Raha vao tratra ny fivadihan'ny mponina, ny fampidirana fotona mifanaraka amin'ny fahasamihafan'ny angovo eo amin'ny toetry ny fientanentanana sy ny toetry ny tany dia afaka mandrisika ireo ionina fientanentanana hiverina amin'ny toetry ny tany, ka mamoaka fotona mandritra izany.
Resonatora Optika
Fitaratra: Apetraka ao anatin'ny resonator optika ny fitaovana gain, izay mazàna voaforon'ny fitaratra roa amin'ny faran'ny fitaovana tsirairay.
Valin-kafatra sy Fanamafisana: Ny iray amin'ireo fitaratra dia tena taratra, ary ny iray kosa dia taratra ampahany. Mifandimby eo anelanelan'ireo fitaratra ireo ny fotona, ka mandrisika ny famoahana hazavana bebe kokoa ary manamafy ny hazavana.
Famoahana laser
Hazavana Mirindra: Ireo fotona avoaka dia mirindra, midika izany fa ao anatin'ny dingana iray izy ireo ary mitovy ny halavan'ny onjam-peo.
Vokatra: Ny fitaratra taratra ampahany dia mamela ny sasany amin'ity hazavana ity handalo, ka mamorona ny taratra laser izay mivoaka ny laser DPSS.
Jeometrika paompy: Paompy amin'ny ilany vs. amin'ny farany
| Fomba fanindriana | Description | Fampiharana | tombony | Zava-tsarotra |
|---|---|---|---|---|
| Paompy avy any ivelany | Jiro paompy nampidirina mifanitsy amin'ny fitaovana laser | Laser amin'ny tsorakazo na fibre | Fizarana mitovy amin'ny jiro paompy, mety amin'ny fampiharana mahery vaika | Fizarana tombony tsy mitovy, kalitaon'ny taratra ambany kokoa |
| Famaranana ny paompy | Jiro paompy tarihina amin'ny axe mitovy amin'ny taratra laser | Laser solid-state toy ny Nd:YAG | Fizarana mitovy amin'ny tombony, kalitao tsara kokoa | Fandrindrana sarotra, fanaparitahana hafanana tsy dia mahomby amin'ny laser mahery vaika |
Fepetra takiana amin'ny jiro paompy mahomby
| fepetra | MAHA ZAVA- DEHIBE | Fiantraikany/Fandanjana | Fanamarihana fanampiny |
|---|---|---|---|
| Fahafahana mifanaraka amin'ny Spectrum | Tsy maintsy mifanaraka amin'ny spektrum fidiran'ny laser ny halavan'ny onjam-peo | Miantoka ny fidiran'ny mponina mahomby sy ny famadihana azy ireo amin'ny fomba mahomby | - |
| mafy | Tsy maintsy avo ampy ho an'ny haavon'ny fientanentanana irina | Mety hiteraka fahasimbana ara-hafanana ny hamafin'ny hafanana tafahoatra; ny hamafin'ny hafanana ambany loatra dia tsy hahatratra ny fihodinan'ny mponina. | - |
| Kalitaon'ny taratra | Tena ilaina indrindra amin'ny laser end-pumped | Miantoka ny fifandraisana mahomby ary mandray anjara amin'ny kalitaon'ny taratra laser avoakan'ny | Tena ilaina ny kalitaon'ny taratra avo lenta mba hifanindry tsara ny hazavan'ny paompy sy ny haben'ny fomba laser. |
| Polarisation | Ilaina amin'ny media manana toetra anisotropic | Mampitombo ny fahombiazan'ny fidiran'ny hazavana ary mety hisy fiantraikany amin'ny polarisation amin'ny hazavana laser avoakan'ny laser | Mety ilaina ny toetry ny polarisation manokana |
| Tabataba mahery vaika | Tena ilaina ny haavon'ny tabataba ambany | Mety hisy fiantraikany amin'ny kalitao sy ny fahamarinan'ny vokatra laser ny fiovaovan'ny hamafin'ny hazavan'ny paompy | Zava-dehibe ho an'ny fampiharana mitaky fahamarinan-toerana sy fahamarinan-toerana avo lenta |
Fotoana fandefasana: 01 Desambra 2023