激光
首字母缩写激光代表受激辐射的光放大。
这是一种产生光的装置。这些光在自然界中不存在。这种光可以通过基于电磁辐射受激发射的光放大过程来产生。它与传统的光有三个不同之处。首先,激光发出的光只有一种颜色或波长,这就是为什么它被称为“单色”。其次,所有的波长都是同相的——因此,它被称为相干的。第三,激光束非常窄,可以集中在一个小点上——这一特性使它被称为“准直”。这些也是激光特性。
为了实现该算法,需要对粒子群进行反转。当一群原子或者在激发态中的不含电子存在的分子,而不是在较低的能量状态下,进行人口倒置。现在,当电子处于激励状态时,它可能衰减到空的下部能量状态。如果电子衰减没有外部影响,则发出光子,其被称为自发发射。
但是,如果通过光波(光子)刺激电子并发射第二波并返回到较低水平,则称为刺激的发射。实际上在刺激的发射中,光子击中电子,并产生两个光子。现在,如果存在显着的人口倒置,则刺激的发射会产生显着的光放大。在刺激发射中产生的光子产生相干光,因为它们具有明确的相位关系。
激光的原理最早是由爱因斯坦在1917年发现的,但直到1958年激光才成功发展。
它有许多重要的应用。它们被用于CD和DVD播放机、打印机和扫描仪等普通消费设备。它们被用于外科手术和各种皮肤治疗的药物,以及用于切割和焊接材料的工业。它们被用于军事和执法装置标记目标和测量范围。激光在科学研究中也有许多重要的应用。
激光的组件
每一种激光器都由三个基本部件组成。这些都是- - - - - -
- 激光材料或活性介质。
- 外部能源。
- 光学谐振腔。
- 活性介质由外部能源(泵浦源)激发以产生人口反转。在增益介质中,发生自发和刺激的光子发射,导致光学增益或扩增的现象。半导体、有机染料、气体(He, Ne, CO2,等),固体材料(YAG,蓝宝石(红宝石)等)通常用作激光材料,激光器的名称通常作为一种介质的成分。
- 激励源、泵浦源为系统提供布居数反转和激发发射所需的能量。抽运有两种方法:电放电法和光学法。泵源的例子有放电,闪光灯,弧灯、来自另一种激光的光、化学反应等。
- 谐振器指南基本上提供了关于模拟发射过程的指导。它是由高速光子引起的。最后,将产生激光束。
在大多数系统中,它由两个镜子组成。一面镜子是完全反射的,另一面是部分反射的。两个镜子都装在光轴上,彼此平行。在两个反射镜之间的光学腔中使用有源介质。这种排列只能过滤掉那些沿着轴来的光子,而其他的光子则被镜子反射回介质中,在介质中,这些光子可能会被受激发射放大。
类型的激光
有许多类型的激光可用于不同目的。根据来源的不同,可以将它们描述如下。
- 固体激光器
在这种固态激光器中,材料被用作活性介质。固体材料可以是红宝石、钕- yag(钇铝石榴石)等。 - 气体激光器
这些激光含有氦气和氖的混合物。将该混合物填充到玻璃管中。它充当活性培养基。我们可以使用氩气或氪或氙。CO.2氮激光也可以制成。 - 染料或液体激光器
在这种激光器中,有机染料如罗丹明6G在液体溶液或悬浮液中作为活性介质使用在玻璃管内。 - 准分子激光
准分子激光器(名字来自激发态和二聚体)使用反应性气体,如氯和氟与惰性气体,如氩或氪或氙混合。这些激光器产生的光在紫外线范围内。 - 化学激光器
化学激光器是激光从化学反应中获得能量。化学激光器的例子有化学氧碘激光器(COIL)、全气相碘激光器(AGIL)、氟化氢激光器、氟化氢激光器等 - 半导体激光器
在这些激光器,使用结二极管。的半导体被受体和施主掺杂。这就是所谓的注入激光二极管。每当当前的通过,在输出处可以看到光。





