عناصر مولد الليزر والتصنيف

وفقا لتحليل منتوليد الليزرمن حيث المبدأ ، الليزر تحت تأثير "مصدر الإثارة" ، يزداد عدد الإلكترونات عالية المستوى من الذرات ، وبعد البقاء لفترة قصيرة جدًا ، يقفز إلى مستوى منخفض وينبعث الليزر في نفس الوقت. ليس من الصعب أن نرى أنه يجب أن يكون هناك العديد من ذرات المادة التي يمكن أن تنبعث ضوء الليزر تحت تأثير "مصدر الإثارة".

تركز مؤشرات أداء الليزر بشكل أساسي على الجوانب التالية: واحد هو نطاق تردد شعاع الليزر ، لأن الليزر يمكن أن يفعل "مصدر الإثارة" ، يمكن أيضًا إجراء تحليل الطيف لمصدر الضوء ، لذلك من الضروري معرفة طيف الليزر ؛ ثانيا ، قوة شعاع الليزر ، خاصة الطاقة القصوى ، لأن حجم الطاقة يحدد نطاق تطبيق الليزر ؛ الثالث هو مجال تشعيع تركيز طاقة شعاع الليزر ، لأن حجم منطقة التشعيع هو تطبيقات مختلفة مختلفة هي أيضا مختلفة.

أربعة عناصر من مولد الليزر

لإنشاء مولد ليزر ، هناك أربعة عناصر: أولاً ، اختر وسيط العمل لإنتاج الليزر. يمكن أن يكون غازًا أو سائلًا أو صلبًا أوشبه موصلطالما يمكن تحقيق انعكاس رقم الجسيمات في الوسط ، يمكن الحصول على الليزر. ثانيا ، من المهم اختيار مصدر الدافع. يسمح "مصدر الإثارة" لإلكترونات الطاقة المنخفضة للمتوسط بالقفز بفعالية إلى حالة طاقة أعلى ، فيما يعرف باسم انعكاس أرقام الإلكترون. يمكن استخدام طريقة تصريف الغاز ، واستخدام الطاقة الحركية للإلكترون لإثارة الذرة المتوسطة ، وتسمى الإثارة الكهربائية ؛ يمكن أيضًا استخدام مصدر الضوء النبضي لإضاءة وسط العمل ، دعا الإثارة الخفيفة. هناك الإثارة الحرارية ، الإثارة الكيميائية وهلم جرا. أشكال مختلفة من الإثارة تسمى مجازيا الضخ أو الضخ. الغرض من المضخة هو الحصول على المزيد من الجسيمات في مستويات طاقة أعلى من تلك الأقل. ثالثا ، بناء مرنان مهم جدا أيضا. لأن الليزر الناتج عن "الضخ" ضعيف للغاية بحيث لا يمكن استخدامه في الممارسة العملية ، يحتاج الليزر الضعيف إلى صدى بالليزر وتعزيز ليزر الإخراج لتحقيق التطبيق العملي. رابعا ، الليزر عالية الطاقة تحتاج أنظمة التبريد. لأن هناك ضوء قوي في التجويف ، يحتاج التجويف إلى تبريد.

أنواع مولد الليزر

يمكن تقسيم مولد الليزر وفقًا لوسيط العمل بالليزر إلى: ليزر صلب ، ليزر غاز ، ليزر أشباه الموصلات ، ليزر كيميائي.

ليزر الحالة الصلبة. يمكن صنع الليزر من العديد من المواد الصلبة. على وجه الخصوص ، مع الطريقة الاصطناعية ، مع عملية تصنيع السيراميك ، يمكن أن تنتج بلورات تحتوي على مكونات مختلفة ، والمعروفة باسم "وسط ليزر السيراميك الشفاف" ، الآن ، مع بلورات صناعية لجعل الليزر مريح للغاية وعملي.

ليزر الغاز. هناك أنواع كثيرة من ليزر الغاز ، من بينها الأكثر استخدامًا هو ليزر ثاني أكسيد الكربون. ليزر coolo laser ، الاستخدام الرئيسي لغاز coole ، ولكن أيضًا كمية صغيرة من النيتروجين والهيليوم ، نفس الاستخدام لإثارة "مصدر المضخة" ، بحيث تنتج جزيئات الغاز انتقال مستوى الطاقة ، وذلك لإثارة الليزر. ليزر cooleco هو إثارة المستوى الجزيئي للحصول على الليزر ، مبدأ عمله أكثر تعقيدًا ، لأن الجزيء له ثلاثة حركة مختلفة ، حالة الحركة الجزيئية معقدة ، مستوى الطاقة معقد ، وبالتالي فإن عملية انتقال مستوى الطاقة لجزيء الإثارة معقدة أيضًا.

ليزر أشباه الموصلات. في الوقت الحاضر ، غاس ليزر أشباه الموصلات لديه أداء جيد وتطبيق واسع في أجهزة الليزر أشباه الموصلات. يستخدم الليزر وضع الإثارة الحالي ، في مادة أشباه الموصلات بين شريط الطاقة ، لتحقيق عدد الجسيمات من انعكاس الناقل غير المتوازن ، عندما تؤدي حالة عكس الإلكترونات والثقوب إلى إعادة التركيب إلى إنتاج الليزر. يمكن أن ينبعث ضوء الليزر المرئي ، يمكن أن ينبعث أيضا بالقرب من الأشعة تحت الحمراء أو الأشعة فوق البنفسجية. ليزر ديود أشباه الموصلات هو النوع الأكثر عملية والأكثر أهمية من الليزر. إنه ذو حجم صغير وخفيف الوزن وعملية موثوقة واستهلاك منخفض للطاقة وكفاءة عالية وحياة طويلة. وهو متوافق مع الدوائر المتكاملة لأنه يمكن استخدام الإثارة الجهد والتيار. يمكنه أيضًا تعديل التيار مباشرة عند الترددات حتى tO GHz للحصول على إخراج ليزر معدل عالي السرعة. بسبب هذه المزايا ، تم استخدام ليزر ديود أشباه الموصلات على نطاق واسع في الاتصالات بالليزر ، والتخزين البصري ، والجيروسكوب البصري ، والطباعة بالليزر ، والرادار.

ليزر كيميائي. يتم إنتاج الليزر الكيميائي عن طريق التفاعلات الكيميائية. على سبيل المثال ، عندما تتفاعل ذرات الفلور والهيدروجين ، يمكن تشكيل فلوريد الهيدروجين في حالة متحمسة. بهذه الطريقة ، عندما يتم خلط الغازات الأيونية بسرعة ، يتم إنتاج الليزر ، بحيث لا تكون هناك حاجة إلى طاقة أخرى للحصول على طاقة ضوئية قوية للغاية مباشرة من التفاعل الكيميائي.