Ṣe alabapin si Awọn media Awujọ wa fun ifiweranṣẹ kiakia
Lésà, ọ̀kan lára àwọn ohun èlò ìpìlẹ̀ ìmọ̀ ẹ̀rọ òde òní, jẹ́ ohun tó fani mọ́ra bí wọ́n ṣe díjú tó. Ní ọkàn wọn ni símfoni àwọn ohun èlò tó ń ṣiṣẹ́ papọ̀ láti mú ìmọ́lẹ̀ tó ṣọ̀kan, tó sì lágbára jáde. Bulọ́ọ̀gù yìí ṣe àgbéyẹ̀wò àwọn ohun èlò wọ̀nyí, tí àwọn ìlànà àti ìṣètò ìmọ̀ sáyẹ́ǹsì ń tì lẹ́yìn, láti fúnni ní òye tó jinlẹ̀ nípa ìmọ̀ ẹ̀rọ lésà.
Àwọn Ìmọ̀ Tó Tẹ̀síwájú Nínú Àwọn Ẹ̀yà Ẹ̀rọ Lésà: Ìrísí Ìmọ̀-ẹ̀rọ fún Àwọn Ọ̀jọ̀gbọ́n
| Ẹ̀yà ara | Iṣẹ́ | Àwọn àpẹẹrẹ |
| Jèrè Aarin | Ohun èlò gain ni ohun èlò tí a fi lésà ṣe fún mímú ìmọ́lẹ̀ pọ̀ sí i. Ó ń mú kí ìmọ́lẹ̀ túbọ̀ tàn kálẹ̀ nípasẹ̀ ìlànà ìyípadà ènìyàn àti ìtújáde tí ó ń mú kí iná jáde. Yíyàn ohun èlò gain ló ń pinnu àwọn ànímọ́ ìtànṣán lésà náà. | Àwọn Lésà Ìpele Gíga: fún àpẹẹrẹ, Nd:YAG (Yttrium Aluminium Garnet tí a fi Neodymium ṣe), tí a lò fún ìṣègùn àti iṣẹ́ ilé-iṣẹ́.Àwọn Lésà Gáàsì: fún àpẹẹrẹ, àwọn lésà CO2, tí a lò fún gígé àti ìsopọ̀.Àwọn Lésà Semiconductor:fún àpẹẹrẹ, àwọn diode lésà, tí a lò nínú ìbánisọ̀rọ̀ optics fiber àti àwọn àmì lésà. |
| Orísun Pípù | Orísun fifa omi náà ń fún àwọn ènìyàn ní agbára láti lè ṣe àṣeyọrí ìyípadà iye ènìyàn (orísun agbára fún ìyípadà iye ènìyàn), èyí sì ń jẹ́ kí wọ́n lè ṣiṣẹ́ lésà. | Fífúnpọ̀ Opitika: Lilo awọn orisun ina lile bi awọn fitila filasi lati fa awọn lesa ipo solid-state.Fífúnpọ̀ Mọ́mọ́ná: Ó ń mú kí gáàsì nínú àwọn ẹ̀rọ lísáàsì láyà nípasẹ̀ agbára iná mànàmáná.Pípù Semikonductor: Lilo awọn diodes laser lati fa fifa ina lesa ti o lagbara. |
| Ihò ojú | Ihò ojú, tí ó ní dígí méjì, ń tan ìmọ́lẹ̀ láti mú kí gígùn ìmọ́lẹ̀ pọ̀ sí i ní ibi tí a ti ń rí i, èyí sì ń mú kí ìmọ́lẹ̀ túbọ̀ tàn yanranyanran. Ó ń pèsè ọ̀nà ìfèsìpadà fún ìfọ́nrán lésà, ó ń yan àwọn ànímọ́ ìrísí àti ààyè ìmọ́lẹ̀ náà. | Ihò Pẹ́lánárì-Pẹ́lánárì: A lo ninu iwadii yàrá, eto ti o rọrun.Ihò Pẹ́lá-Concave: Wọpọ ninu awọn lesa ile-iṣẹ, o pese awọn igi ti o ni didara giga. Ihò Òrùka: A lo o ninu awọn apẹrẹ kan pato ti awọn lesa oruka, bii awọn lesa gaasi oruka. |
Àkójọpọ̀ Ìdánilójú: Àwòrán Ìmọ̀-ẹ̀rọ Kọ́ńtíìkì àti Ìmọ̀-ẹ̀rọ Ìmọ́-ẹ̀rọ Ojú-ìwòye
Awọn Iyika Kuatomu ninu Alabọde Ere
Ibi tí a ti ń rí i ni ibi tí ìlànà ìpìlẹ̀ ti ìfọ́nmọ́ ìmọ́lẹ̀ ti ń wáyé, ìṣẹ̀lẹ̀ kan tí ó fìdí múlẹ̀ nínú ẹ̀rọ ìṣiṣẹ́ kuatomu. Ìbáṣepọ̀ láàrín àwọn ipò agbára àti àwọn èròjà inú àárín ni a ń ṣàkóso nípasẹ̀ àwọn ìlànà ìtújáde tí a mú kí ó gbóná àti ìyípadà iye ènìyàn. Ìbáṣepọ̀ pàtàkì láàrín ìfọ́nmọ́ ìmọ́lẹ̀ (I), ìfọ́nmọ́ ìbẹ̀rẹ̀ (I0), ìpínkiri ìyípadà (σ21), àti àwọn nọ́mbà èròjà ní àwọn ìpele agbára méjì (N2 àti N1) ni a ṣe àpèjúwe nípasẹ̀ ìṣirò I = I0e^(σ21(N2-N1)L). Ṣíṣe àṣeyọrí ìyípadà iye ènìyàn, níbi tí N2 > N1, ṣe pàtàkì fún ìfọ́nmọ́ àti pé ó jẹ́ ìpìlẹ̀ ti fisiksi léésà[1].
Awọn Eto Ipele Mẹta vs. Awọn Eto Ipele Mẹrin
Nínú àwọn ètò lésà tó wúlò, a sábà máa ń lo àwọn ètò lésà onípele mẹ́ta àti onípele mẹ́rin. Bó tilẹ̀ jẹ́ pé àwọn ètò ìpele mẹ́ta rọrùn, wọ́n nílò agbára púpọ̀ láti ṣe àṣeyọrí ìyípadà iye ènìyàn nítorí pé ìpele lésà ìsàlẹ̀ ni ipò ilẹ̀. Àwọn ètò ìpele mẹ́rin, ní ọwọ́ kejì, ń fúnni ní ọ̀nà tó gbéṣẹ́ jù lọ sí ìyípadà iye ènìyàn nítorí ìbàjẹ́ kíákíá tí kò ní ìtànṣán láti ìpele agbára gíga, èyí tó mú kí wọ́n wọ́pọ̀ jù nínú àwọn ohun èlò lésà òde òní[2].
Is Gilasi ti a fi Erbium ṣeohun tí a lè rí gbà?
Bẹ́ẹ̀ni, gilasi tí a fi erbium ṣe ní tòótọ́ jẹ́ irú ohun èlò tí a ń lò nínú àwọn ẹ̀rọ laser. Nínú ọ̀rọ̀ yìí, "doping" tọ́ka sí ìlànà fífi iye kan pàtó ti àwọn ion erbium (Er³⁺) kún gilasi náà. Erbium jẹ́ ohun èlò ilẹ̀ tí ó ṣọ̀wọ́n tí, nígbà tí a bá fi sínú gíláàsì, ó lè mú ìmọ́lẹ̀ pọ̀ sí i nípasẹ̀ ìtújáde tí a mú ṣiṣẹ́, ìlànà pàtàkì kan nínú iṣẹ́ laser.
Gilasi Erbium jẹ́ ohun pàtàkì fún lílò rẹ̀ nínú àwọn ẹ̀rọ ìdènà okùn àti àwọn ohun èlò ìdènà okùn, pàápàá jùlọ nínú iṣẹ́ ìbánisọ̀rọ̀. Ó yẹ fún àwọn ohun èlò wọ̀nyí nítorí pé ó ń mú ìmọ́lẹ̀ pọ̀ sí i ní àwọn ìgbìn omi ní àyíká 1550 nm, èyí tí ó jẹ́ ìgbìn omi pàtàkì fún ìbánisọ̀rọ̀ okùn okùn nítorí pé ó dínkù nínú àwọn okùn silica tí ó wà déédéé.
Àwọnerbiumàwọn ion máa ń gba ìmọ́lẹ̀ fifa (nígbà púpọ̀ láti inúdiode lesa) wọ́n sì ní ìtara sí àwọn ipò agbára gíga. Nígbà tí wọ́n bá padà sí ipò agbára tí ó lọ sílẹ̀, wọ́n máa ń tú àwọn fọ́tònù jáde ní ìwọ̀n ìgbì lasing, èyí tí ó ń ṣe àfikún sí ìlànà lésà. Èyí mú kí gíláàsì erbium jẹ́ ohun èlò tí ó gbéṣẹ́ tí a sì ń lò ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn àpẹẹrẹ lésà àti amplifier.
Àwọn Blog tó jọra: Àwọn Ìròyìn - Gíláàsì Erbium-Doped: Ìmọ̀ Sáyẹ́ǹsì àti Àwọn Ohun Èlò
Àwọn Ọ̀nà Fífún Pípọ́n: Agbára Ìwakọ̀ Lẹ́yìn Àwọn Lésà
Oríṣiríṣi ọ̀nà láti ṣe àṣeyọrí ìyípadà iye ènìyàn
Yíyàn ẹ̀rọ fifa omi jẹ́ pàtàkì nínú ìṣẹ̀dá lésà, ó ní ipa lórí ohun gbogbo láti ìṣe dé ìwọ̀n ìgbì tí ó ń jáde. Fífún omi lójú, nípa lílo àwọn orísun ìmọ́lẹ̀ òde bíi àwọn fìlánpù tàbí àwọn lésà mìíràn, jẹ́ ohun tí ó wọ́pọ̀ nínú àwọn lésà oní-solid-state àti dying. Àwọn ọ̀nà ìtújáde iná mànàmáná ni a sábà máa ń lò nínú lésà gaasi, nígbà tí lésà semiconductor sábà máa ń lo injection elekitironi. Ìṣiṣẹ́ àwọn ẹ̀rọ fifa omi wọ̀nyí, pàápàá jùlọ nínú lésà oní-solid-state diode, ti jẹ́ àfiyèsí pàtàkì nínú ìwádìí tuntun, tí ó ń fúnni ní ìṣedéédé gíga àti ìṣọ̀kan [3].
Àwọn Ìrònú Ìmọ̀-Ẹ̀rọ Nínú Ìmúṣiṣẹ́ Pípọ́n
Ìṣiṣẹ́ tí ìlànà fífọ́ omi jẹ́ apá pàtàkì nínú ìṣẹ̀dá lésà, ó ní ipa lórí iṣẹ́ gbogbogbòò àti bí ó ṣe yẹ kí a lò ó. Nínú àwọn lésà tí ó lágbára, yíyàn láàárín àwọn fìlánpù àti àwọn díódì lésà gẹ́gẹ́ bí orísun fífọ́ omi lè ní ipa lórí iṣẹ́ tí ètò náà ń ṣe, ẹrù ooru, àti dídára ìtànṣán. Ìdàgbàsókè àwọn díódì lésà tí ó ní agbára gíga àti tí ó ní agbára gíga ti yí àwọn ètò lésà DPSS padà, èyí tí ó mú kí àwọn àwòrán tí ó wúwo àti tí ó dára síi ṣeé ṣe.4].
Ihò ojú-ìwòye: Ṣíṣe ẹ̀rọ ìtànṣán léésà
Apẹrẹ Iho: Ofin Iwontunwonsi ti Fisiksi ati Imọ-ẹrọ
Ihò opitika, tàbí resonator, kìí ṣe ohun èlò tí ó ń ṣiṣẹ́ nìkan, ṣùgbọ́n ó jẹ́ olùkópa nínú ṣíṣe àgbékalẹ̀ ìtànṣán lésà. Apẹẹrẹ ihò náà, pẹ̀lú ìtẹ̀sí àti ìtòlẹ́sẹẹsẹ àwọn dígí, kó ipa pàtàkì nínú pípinnu ìdúróṣinṣin, ìṣètò ipò, àti ìjáde lésà náà. A gbọ́dọ̀ ṣe ihò náà láti mú kí èrè opitika pọ̀ sí i nígbàtí ó bá dín àdánù kù, ìpèníjà kan tí ó so ìmọ̀ ẹ̀rọ opitika pọ̀ mọ́ opitika ìgbì5.
Awọn ipo Oscillation ati Yiyan Ipo
Kí ìyípadà lésà tó lè ṣẹlẹ̀, èrè tí a ń rí gbà láti ọwọ́ onírin náà gbọ́dọ̀ ju àdánù tó wà nínú ihò náà lọ. Ipò yìí, pẹ̀lú ohun tí a nílò fún ìdúró ìgbì omi tó dúró ṣinṣin, sọ pé àwọn ọ̀nà gígùn kan ṣoṣo ni a ń gbà. Ìlànà ipò àti ìṣètò gbogbogbòò ni a ń darí nípasẹ̀ gígùn ara ihò náà àti àtọ́ka ìfàmọ́ra ti ibi-ẹ̀rọ gain[6].
Ìparí
Apẹrẹ ati iṣiṣẹ awọn eto laser ni o ni ọpọlọpọ awọn ilana fisiksi ati imọ-ẹrọ. Lati awọn ilana imọ-ẹrọ kuatomu ti n ṣakoso alabọde ere si imọ-ẹrọ ti o nira ti iho oju, apakan kọọkan ti eto lesa ṣe ipa pataki ninu iṣẹ rẹ ni gbogbogbo. Nkan yii ti pese iwoye sinu agbaye idiju ti imọ-ẹrọ lesa, ti o funni ni awọn oye ti o baamu pẹlu oye ilọsiwaju ti awọn ọjọgbọn ati awọn onimọ-ẹrọ opitika ni aaye naa.
Àwọn ìtọ́kasí
- 1. Siegman, AE (1986). Lesa. Awọn iwe-ẹkọ Imọ-ẹkọ University.
- 2. Svelto, O. (2010). Àwọn ìlànà ti Lésà. Springer.
- 3. Koechner, W. (2006). Ìmọ̀ ẹ̀rọ léésà tó lágbára. Springer.
- 4. Piper, JA, & Mildren, RP (2014). Àwọn lésà ìpínlẹ̀ tó lágbára tí a fi diode pumped. Nínú ìwé àfọwọ́kọ ti ìmọ̀ ẹ̀rọ lésà àti àwọn ohun èlò (Ìdìpọ̀ III). CRC Press.
- 5. Milonni, PW, & Eberly, JH (2010). Físíìsì Lésà. Wiley.
- 6. Silfvast, WT (2004). Àwọn Ìpìlẹ̀ Laser. Cambridge University Press.
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Oṣù kọkànlá-27-2023