Awọn iroyin - Kini Fifa Optical ni Lesa?

Alabapin si Media Awujọ wa Fun Ifiweranṣẹ kiakia

Ni pataki rẹ, fifa laser jẹ ilana ti agbara alabọde lati ṣaṣeyọri ipo kan nibiti o ti le tan ina ina lesa.Eyi ni a ṣe ni igbagbogbo nipasẹ abẹrẹ ina tabi lọwọlọwọ itanna sinu alabọde, moriwu awọn ọta rẹ ati yori si itujade ti ina isokan.Ilana ipilẹ yii ti wa ni pataki lati igba dide ti awọn lasers akọkọ ni aarin-ọdun 20th.

Lakoko ti o jẹ awoṣe nigbagbogbo nipasẹ awọn idogba oṣuwọn, fifa laser jẹ ipilẹ ilana ilana ẹrọ kuatomu.O kan awọn ibaraẹnisọrọ intricate laarin awọn photons ati atomiki tabi eto molikula ti alabọde ere.Awọn awoṣe ilọsiwaju ro awọn iyalẹnu bii Rabi oscillations, eyiti o pese oye diẹ sii ti awọn ibaraenisepo wọnyi.

Gbigbe lesa jẹ ilana nibiti agbara, ni igbagbogbo ni irisi ina tabi lọwọlọwọ itanna, ti pese si alabọde ere lesa lati gbe awọn ọta tabi awọn sẹẹli rẹ ga si awọn ipinlẹ agbara giga.Gbigbe agbara yii ṣe pataki fun iyọrisi ipadasẹhin olugbe, ipinlẹ nibiti awọn patikulu diẹ sii ni itara ju ni ipo agbara kekere, ti n mu ki alabọde pọ si ina nipasẹ itujade itusilẹ.Ilana naa pẹlu awọn ibaraenisepo kuatomu intricate, nigbagbogbo ṣe apẹrẹ nipasẹ awọn idogba oṣuwọn tabi awọn ilana iṣelọpọ kuatomu ilọsiwaju diẹ sii.Awọn apakan pataki pẹlu yiyan orisun fifa (bii awọn diodes laser tabi awọn atupa itusilẹ), jiometirika fifa (ẹgbẹ tabi fifa ipari), ati iṣapeye ti awọn abuda ina fifa (julọ, kikankikan, didara tan ina, polarization) lati baamu awọn ibeere kan pato ti jèrè alabọde.Gbigbọn lesa jẹ ipilẹ ni ọpọlọpọ awọn oriṣi lesa, pẹlu ipo to lagbara, semikondokito, ati awọn lesa gaasi, ati pe o ṣe pataki fun iṣẹ ṣiṣe to munadoko ati imunadoko lesa naa.

Orisirisi ti Optically fifa soke lesa

1. Ri to-State Lasers pẹlu Doped Insulators

· Akopọ:Awọn lesa wọnyi lo alabọde idabobo eletiriki ati gbarale fifa fifa lati fi agbara mu awọn ions ti n ṣiṣẹ lesa.Apeere ti o wọpọ jẹ neodymium ni awọn laser YAG.

·Iwadi aipẹ:Iwadi kan nipasẹ A. Antipov et al.jiroro lori ipo ri to sunmọ-IR lesa fun yiyi-paṣipaarọ fifa fifa.Iwadi yii ṣe afihan awọn ilọsiwaju ni imọ-ẹrọ laser ti ipinlẹ to lagbara, ni pataki ni irisi infurarẹẹdi isunmọ, eyiti o ṣe pataki fun awọn ohun elo bii aworan iṣoogun ati awọn ibaraẹnisọrọ.

Siwaju kika:A ri to-State Nitosi-IR lesa fun omo ere-Exchange Optical fifa

2. Semikondokito lesa

·Alaye Gbogbogbo: Ni igbagbogbo fifa ti itanna, awọn laser semikondokito tun le ni anfani lati fifa opiti, ni pataki ni awọn ohun elo ti o nilo imọlẹ giga, gẹgẹ bi Awọn Lasers Imudanu Ilẹ ti ita ita ita (VECSELs).

·Awọn idagbasoke aipẹ: Iṣẹ U. Keller lori awọn combs igbohunsafẹfẹ opiti lati ipo-ipin ultrafast ati awọn lasers semikondokito n pese awọn oye sinu iran ti awọn combs igbohunsafẹfẹ iduroṣinṣin lati ipo diode-pumped ri to-ipinle ati awọn lasers semikondokito.Ilọsiwaju yii ṣe pataki fun awọn ohun elo ni metrology igbohunsafẹfẹ opitika.

Siwaju kika:Awọn combs igbohunsafẹfẹ opitika lati ipo ultrafast ri to ati awọn lesa semikondokito

3. Gaasi lesa

·Fifun opitika ni Awọn Lasers Gaasi: Awọn oriṣi awọn ina lesa gaasi, bii awọn lasers vapor alkali, lo fifa opiti.Awọn ina lesa yii ni igbagbogbo lo ninu awọn ohun elo to nilo awọn orisun ina isokan pẹlu awọn ohun-ini kan pato.

Awọn orisun fun Optical Pumping

Awọn atupa itusilẹ: Wọpọ ni awọn laser fifẹ atupa, awọn atupa itusilẹ ni a lo fun agbara giga wọn ati iwoye gbooro.YA Mandryko et al.ṣe agbekalẹ awoṣe agbara kan ti iran itusilẹ arc ifasilẹ ninu awọn atupa xenon opiti media ti nṣiṣe lọwọ ti awọn ina-ipinlẹ-lile.Awoṣe yii ṣe iranlọwọ lati mu iṣẹ ṣiṣe ti awọn atupa fifa fifa, pataki fun iṣiṣẹ laser to munadoko.

Lesa Diodes:Ti a lo ninu awọn ina lesa ti nfa diode, awọn diodes laser nfunni awọn anfani bii ṣiṣe giga, iwọn iwapọ, ati agbara lati wa ni aifwy daradara.

Siwaju sii kika:kini ẹrọ ẹlẹnu meji?

Awọn atupa Flash: Awọn atupa filasi jẹ kikan, awọn orisun ina gbigbona ti o wọpọ ti a lo fun fifa soke awọn lasers ipinle to lagbara, gẹgẹbi ruby tabi Nd: YAG lasers.Wọn pese ina ti o ni agbara-giga ti o ṣe igbadun alabọde laser.

Awọn atupa Arc: Iru si awọn atupa filasi ṣugbọn ti a ṣe apẹrẹ fun iṣiṣẹ lemọlemọfún, awọn atupa arc nfunni ni orisun ti ina lile.Wọn ti wa ni lilo ninu awọn ohun elo ibi ti lemọlemọfún igbi (CW) lesa isẹ ti wa ni ti beere.

Awọn LED (Awọn Diode Emitting Light): Lakoko ti o ko wọpọ bi awọn diodes laser, awọn LED le ṣee lo fun fifa opiti ni awọn ohun elo kekere-kekere.Wọn jẹ anfani nitori igbesi aye gigun wọn, idiyele kekere, ati wiwa ni ọpọlọpọ awọn gigun gigun.

Imọlẹ oorun: Ni diẹ ninu awọn iṣeto adanwo, oorun ti o ni idojukọ ti lo bi orisun fifa soke fun awọn lesa ti a fa soke si oorun.Ọna yii n mu agbara oorun ṣiṣẹ, ti o jẹ ki o jẹ isọdọtun ati orisun ti o ni iye owo, botilẹjẹpe ko ni iṣakoso ati pe o kere si ni akawe si awọn orisun ina atọwọda.

Awọn Diodes Laser Ti Apo Fiber: Iwọnyi jẹ awọn diodes laser pọ si awọn okun opiti, eyiti o fi ina fifa soke daradara siwaju sii si alabọde laser.Ọna yii wulo paapaa ni awọn lesa okun ati ni awọn ipo nibiti ifijiṣẹ deede ti ina fifa jẹ pataki.

Awọn Lasers miiran: Nigba miiran, laser kan ni a lo lati fa omiran.Fun apẹẹrẹ, igbohunsafẹfẹ-ilọpo meji Nd: laser YAG le ṣee lo lati fa lesa awọ kan.Ọna yii ni a lo nigbagbogbo nigbati awọn iwọn gigun kan pato nilo fun ilana fifa soke ti ko ni irọrun ni irọrun pẹlu awọn orisun ina mora.

Diode-fifa soke ri to-ipinle lesa

Ibẹrẹ Agbara Orisun: Ilana naa bẹrẹ pẹlu laser diode, eyiti o ṣiṣẹ bi orisun fifa.Awọn lasers Diode ni a yan fun ṣiṣe wọn, iwọn iwapọ, ati agbara lati tan ina ni awọn iwọn gigun kan pato.

Imọlẹ fifa soke:Lesa diode njade ina ti o gba nipasẹ alabọde ere-ipinle to lagbara.Iwọn gigun ti lesa diode jẹ ti a ṣe lati baamu awọn abuda gbigba ti alabọde ere.

Ri to-IpinleGba Alabọde

Ohun elo:Alabọde ere ni awọn lasers DPSS jẹ igbagbogbo ohun elo ti o lagbara bi Nd: YAG (Neodymium-doped Yttrium Aluminum Garnet), Nd: YVO4 (Neodymium-doped Yttrium Orthovanadate), tabi Yb: YAG (Ytterbium-doped Yttrium Aluminum Garnet).

Doping:Awọn ohun elo wọnyi jẹ doped pẹlu awọn ions ti o ṣọwọn (bii Nd tabi Yb), eyiti o jẹ awọn ions lesa ti nṣiṣe lọwọ.

Gbigba Agbara ati Iyara:Nigbati ina fifa lati lesa diode wọ inu ere ere, awọn ions-aye toje gba agbara yii ati ki o ni itara si awọn ipinlẹ agbara ti o ga julọ.

Iyipada olugbe

Aṣeyọri Iyipada Olugbe:Bọtini si iṣe laser jẹ iyọrisi ipadasẹhin olugbe ni alabọde ere.Eyi tumọ si pe awọn ions diẹ sii wa ni ipo igbadun ju ni ipo ilẹ.

Idajade ti o ru soke:Ni kete ti iyipada ti awọn olugbe ba waye, iṣafihan photon ti o baamu si iyatọ agbara laarin awọn itara ati awọn ipinlẹ ilẹ le mu awọn ions ti o ni itara lati pada si ipo ilẹ, ti njade fọto kan ninu ilana naa.

Opitika Resonator

Awọn digi: Alabọde ere ti wa ni gbe inu ohun opitika resonator, ojo melo akoso nipa meji digi ni kọọkan opin ti awọn alabọde.

Esi ati Imudara: Ọkan ninu awọn digi jẹ afihan pupọ, ati ekeji jẹ afihan ni apakan.Photons ṣe agbesoke pada ati siwaju laarin awọn digi wọnyi, nfa itujade diẹ sii ati imudara ina.

Lesa itujade

Imọlẹ Isokan: Awọn photon ti o jade jẹ isokan, afipamo pe wọn wa ni ipele ati ni iwọn gigun kanna.

Ijade: Digi ifarabalẹ ni apakan gba diẹ ninu ina yii laaye lati kọja, ti o ṣẹda tan ina lesa ti o jade kuro ni lesa DPSS.

Awọn Geometries fifa: Ẹgbẹ vs

Ilana fifa soke	Apejuwe	Awọn ohun elo	Awọn anfani	Awọn italaya
Ẹgbẹ Fifa	Imọlẹ fifa ti a ṣe afihan papẹndikula si alabọde lesa	Rod tabi okun lesa	Pinpin iṣọkan ti ina fifa soke, o dara fun awọn ohun elo agbara-giga	Pinpin ere ti kii ṣe aṣọ, didara tan ina kekere
Ipari fifa soke	Imọlẹ fifa soke ni itọsọna ni ọna kanna bi tan ina lesa	Awọn lesa ipinle ri to bi Nd: YAG	Pinpin ere aṣọ, didara tan ina ti o ga julọ	Titete eka, idinku igbona ti o munadoko diẹ ninu awọn ina lesa agbara giga

Awọn ibeere fun Imọlẹ fifa fifa to munadoko

Ibeere	Pataki	Ipa/Iwontunwonsi	Afikun Awọn akọsilẹ
Ibamu julọ.Oniranran	Wefulenti gbọdọ baramu julọ.Oniranran gbigba ti awọn lesa alabọde	Ṣe idaniloju gbigba daradara ati ipadasẹhin olugbe ti o munadoko	-
Kikankikan	Gbọdọ jẹ giga to fun ipele itara ti o fẹ	Awọn kikankikan giga aṣeju le fa ibajẹ gbona;ju kekere kii yoo ṣe aṣeyọri ipadasẹhin olugbe	-
Didara tan ina	Paapa pataki ni awọn lasers ti fifa soke	Ṣe idaniloju isomọ daradara ati ṣe alabapin si didara tan ina lesa ti a jade	Didara tan ina giga jẹ pataki fun iṣakojọpọ deede ti ina fifa soke ati iwọn ipo lesa
Polarization	Ti beere fun media pẹlu awọn ohun-ini anisotropic	Ṣe ilọsiwaju imudara gbigba ati pe o le ni ipa lori isọdi ina ina lesa ti njade	Ipo polarization pato le jẹ pataki
Kikankikan Ariwo	Awọn ipele ariwo kekere jẹ pataki	Awọn iyipada ninu kikankikan ina fifa le ni ipa didara iṣelọpọ laser ati iduroṣinṣin	O ṣe pataki fun awọn ohun elo to nilo iduroṣinṣin to gaju ati deede