1. Stimulisana emisija
Osnovni princip laserskog izvora oslanja se naStimulisana emisija, proces je prvo opisao Albert Einstein . kada se uzbuđena čestica ili molekula) u višoj razini energije u razini energije probudi foton s energijom koja odgovara razinu energije, ona oslobađa drugi foton koji jeidentično u frekvenciji, fazi i smjerudo dolaznog fotona . ovo stvara koherentno pojačanje .
2. Inverzija stanovništva
Za stimuliranu emisiju da dominiraju nad spontanom emisijom (koja stvara neskladno svjetlo), aInverzija stanovništvaMora se postići . To znači da broj čestica na većem energetskom nivou prelazi one na nižem nivou energije . vanjski izvor energije (E {. g .}, optičkim pumpanjem, električnim pražnjenjem) "pumpa" u medij za dobivanje ove ne-ravnotežne države .
3. Optički rezonator (šupljina)
Par ogledala (jedan u potpunosti reflektirajući, jedan djelomično reflektira) tvori optički rezonator, koji:
Pruža povratne informacije da opetovano pojačaju svjetlost kroz medij dobiti putem više prolaza .
Odabire fotona koji putuju duž osi šupljine, poboljšavajući kolimaciju snopa (usmjerenost) .
Podržava konstruktivno smetnje, što dovodi do rezonantnog pojačanja na specifičnim talasnim dužinama .
4. Proces laserske generacije
Pumpanje: Energija iz izvora pumpe uzbuđuje čestice u srednjoj dobiti na veće razine energije .
Spontana emisija: Neke čestice vraćaju se na niže nivoe, emitiraju slučajne fotone .
Stimulisana emisija: Poravnati fotoni (iz rezonatora) izazivaju više čestica koje će se koherentno emitirati, pojačavajući svjetlost .
Resonantna oscilacija: Pojačana svjetlost odskače između ogledala, rasteći intenzitetu dok ne izlazi kroz djelomično reflektirajuće ogledalo kao fokusirana laserska snopa .
Ključne jednadžbe / principi
Einstein koeficijenti: Opišite stope poticajne emisije, spontane emisije i apsorpcije .
Gaussova teorija grede: Modeli širenje laserskih greda, karakteriziranih niskim divergencijom .
Dobijte srednja svojstva: Struktura nivoa energije SIMED (E {{{. g ., kruta, plin, poluvodič) određuje laserovu izlaznu talasnu dužinu i efikasnost .
Ukratko, iskorištava laserski izvor, inverzija stanovništva i optičku rezonancu za generiranje visoko koherentnog, usmjerenog i jednobojnog svjetlosne grede, razlikovajući ga od konvencionalnih izvora svjetlosti koji se oslanjaju na spontanu emisiju .
-- Rayther Laserski mozak --