Çalt ýazmak üçin Sosial mediýamyza ýazylyň
Döwrebap tehnologiýanyň özeni bolan lazerler çylşyrymly ýaly özüne çekiji. Olaryň ýüreginde sazlaşykly, güýçlendirilen ýagtylygy öndürmek üçin birleşýän komponentleriň simfoniýasy ýerleşýär. Bu blog, lazer tehnologiýasyna has çuňňur düşünmek üçin ylmy ýörelgeler we deňlemeler bilen goldanýan bu komponentleriň çylşyrymlylyklaryny öwrenýär.
Lazer ulgamynyň komponentleri barada giňişleýin düşünjeler: hünärmenler üçin tehniki perspektiwalar
| Komponent | Funksiýa | Mysallar |
| Orta gazanmak | Girdeji serişdesi ýagtylygy güýçlendirmek üçin ulanylýan lazerdäki materialdyr. Ilatyň öwrülişigi we höweslendirilen zyňyndy prosesi arkaly ýagtylygy güýçlendirýär. Girdeji serişdesini saýlamak lazeriň radiasiýa aýratynlyklaryny kesgitleýär. | Gaty döwlet lazerleri: meselem, Nd: YAG (Neodymi-doply Yttrium Alýumin Garnet), lukmançylyk we önümçilik goşundylarynda ulanylýar.Gaz lazerleri: meselem, kesmek we kebşirlemek üçin ulanylýan CO2 lazerleri.Ondarymgeçiriji lazerler:meselem, süýüm optiki aragatnaşykda we lazer görkezijilerinde ulanylýan lazer diodlary. |
| Nasos çeşmesi | Nasos çeşmesi, lazer bilen işlemäge mümkinçilik berýän ilatyň tersligini (ilatyň inwersiýasy üçin energiýa çeşmesi) gazanmak üçin girdeji serişdesini üpjün edýär. | Optiki nasos: Gaty berk lazerleri nasoslamak üçin çyralar ýaly güýçli ýagtylyk çeşmelerini ulanmak.Elektrik nasosy: Elektrik togy arkaly gaz lazerlerindäki gazy tolgundyrmak.Ondarymgeçiriji nasos: Gaty ýagdaýly lazer gurşawyny nasoslamak üçin lazer diodlaryny ulanmak. |
| Optiki boşluk | Iki aýnadan ybarat optiki boşluk, girdeji gurşawynda ýagtylygyň ýol uzynlygyny ýokarlandyrmak we ýagtylygy güýçlendirmek üçin ýagtylygy görkezýär. Lazer güýçlendirmek, ýagtylygyň spektral we giňişlik aýratynlyklaryny saýlamak üçin seslenme mehanizmini üpjün edýär. | Planar-planar gowak: Laboratoriýa gözleglerinde, ýönekeý gurluşda ulanylýar.Planar-konkaw gowagy: Senagat lazerlerinde giňden ýaýran, ýokary hilli şöhleleri üpjün edýär. Üzük boşlugy: Üzük gaz lazerleri ýaly halka lazerleriniň aýratyn dizaýnlarynda ulanylýar. |
Ortaça girdeji: Kwant mehanikasynyň we optiki in Engineeringenerçiligiň nexusy
Ortaça girdeji kwant dinamikasy
Kwant mehanikasynda çuňňur kök uran hadysadyr, ýagtylygy güýçlendirmek prosesi. Energiýa ýagdaýlary bilen gurşawdaky bölejikleriň özara täsiri stimulirlenen zyňyndylar we ilatyň tersligi ýörelgeleri bilen dolandyrylýar. Lightagtylygyň intensiwligi (I), başlangyç intensiwligi (I0), geçiş kesişmesi (σ21) we iki energiýa derejesinde (N2 we N1) bölejik sanlarynyň arasyndaky möhüm baglanyşyk I = I0e ^ deňlemesi bilen düşündirilýär. (σ21 (N2-N1) L). N2> N1 bolan ilatyň öwrülişigine ýetmek, güýçlendirmek üçin zerurdyr we lazer fizikasynyň esasydyr [1].
Üç derejeli we dört derejeli ulgamlar
Amaly lazer dizaýnlarynda köplenç üç derejeli we dört derejeli ulgamlar ulanylýar. Üç derejeli ulgamlar, has ýönekeý bolsa-da, aşaky lazer derejesi ýeriň ýagdaýy bolany üçin ilatyň tersligini gazanmak üçin has köp energiýa talap edýär. Beýleki tarapdan, dört derejeli ulgamlar, has ýokary energiýa derejesinden çalt şöhlelenmeýän çüýremegi sebäpli ilatyň inwersiýasyna has netijeli ýol hödürleýär we häzirki zaman lazer programmalarynda has giňden ýaýrandyr [2].
Is Erbium doply aýnagirdeji serişdesi?
Hawa, erbium doply aýna hakykatdanam lazer ulgamlarynda ulanylýan girdeji serişdesidir. Bu nukdaýnazardan, "doping" stakana belli bir mukdarda erbium ionlaryny (Er³⁺) goşmak prosesine degişlidir. Erbium, aýna öýjügine goşulanda, lazer bilen işlemegiň esasy prosesi bolan stimulirlenen zyňyndy arkaly ýagtylygy güýçlendirip bilýän seýrek toprak elementidir.
Erbium doply aýna, esasanam telekommunikasiýa pudagynda süýüm lazerlerinde we süýüm güýçlendirijilerinde ulanylmagy bilen bellidir. Bu programmalar üçin amatlydyr, sebäbi tolkun uzynlygy 1550 nm töweregi ýagtylygy netijeli güýçlendirýär, bu adaty kremniniň süýümleriniň az ýitmegi sebäpli optiki süýüm aragatnaşygy üçin esasy tolkun uzynlygydyr.
Theerbiumionlary nasos çyrasyny siňdirýär (köplenç alazer diody) we has ýokary energiýa ýagdaýlaryna tolgunýarlar. Has pes energiýa ýagdaýyna gaýdyp gelenlerinde, lazer tolkunynyň uzynlygynda fotonlar çykarýarlar we lazer prosesine goşant goşýarlar. Bu, erbium doply aýnany dürli lazer we güýçlendiriji dizaýnlarda täsirli we giňden ulanylýan girdeji serişdesine öwürýär.
Baglanyşykly bloglar: Habarlar - Erbium-doply aýna: Ylym we amaly programmalar
Nasos mehanizmleri: Lazerleriň aňyrsynda hereketlendiriji güýç
Ilatyň tersine öwrülmegine dürli çemeleşmeler
Nasos mehanizmini saýlamak, netijelilikden çykyş tolkun uzynlygyna çenli hemme zada täsir edip, lazer dizaýnynda möhümdir. Fleşkalar ýa-da beýleki lazerler ýaly daşarky ýagtylyk çeşmelerini ulanmak bilen optiki nasos, gaty we boýag lazerlerinde köp bolýar. Elektrik toguny aýyrmak usullary adatça gaz lazerlerinde ulanylýar, ýarymgeçiriji lazerler köplenç elektron sanjymyny ulanýarlar. Bu nasos mehanizmleriniň netijeliligi, esasanam diodly nasosly gaty ýagdaýly lazerlerde, has ýokary netijeliligi we ykjamlygy hödürleýän soňky gözlegleriň möhüm ugry boldy [3].
Nasosyň netijeliliginde tehniki pikirler
Nasos prosesiniň netijeliligi, umumy öndürijilige we amaly laýyklyga täsir edip, lazer dizaýnynyň möhüm tarapydyr. Gaty ýagdaýdaky lazerlerde, çyralar bilen lazer diodlarynyň nasos çeşmesi hökmünde saýlanylmagy ulgamyň netijeliligine, ýylylyk ýüküne we şöhläniň hiline ep-esli derejede täsir edip biler. Powerokary kuwwatly, ýokary netijelilikli lazer diodlarynyň ösüşi, has ykjam we täsirli dizaýnlary üpjün edip, DPSS lazer ulgamlaryny özgertdi [4].
Optiki gowak: Lazer şöhlesini in Engineeringener etmek
Gowak dizaýny: Fizika we in Engineeringenerçilik deňagramlylygy kanuny
Optiki boşluk ýa-da rezonator diňe bir passiw komponent däl, eýsem lazer şöhlesini emele getirmäge işjeň gatnaşýar. Çukuryň dizaýny, aýnalaryň egriligini we deňleşmegini goşmak bilen, lazeriň durnuklylygyny, re modeim gurluşyny we çykyşyny kesgitlemekde möhüm rol oýnaýar. Boşluk, ýitgileri azaltmak bilen optiki girdejini ýokarlandyrmak üçin döredilmelidir, optiki in engineeringenerçiligi tolkun optikasy bilen birleşdirýän kynçylyk5.
Yrgyldama şertleri we tertibi saýlamak
Lazer yrgyldamasynyň ýüze çykmagy üçin, gurşawyň berýän girdejisi boşlukdaky ýitgilerden ýokary bolmalydyr. Bu ýagdaý, yzygiderli tolkun superpozisiýasynyň talaplary bilen birlikde diňe käbir uzynlyk reesimleriniň goldanýandygyny görkezýär. Re modeimiň aralygy we umumy re structureim boşlugyň fiziki uzynlygyna we girdeji gurşawynyň refraktiw görkezijisine täsir edýär [6].
Netije
Lazer ulgamlarynyň dizaýny we işleýşi fizika we in engineeringenerçilik ýörelgeleriniň giň spektrini öz içine alýar. Girdeji gurşawyny dolandyrýan kwant mehanikasyndan başlap, optiki boşlugyň çylşyrymly in engineeringenerçiligine çenli lazer ulgamynyň her bir bölegi umumy işleýşinde möhüm rol oýnaýar. Bu makala, bu ugurdaky professorlaryň we optiki inersenerleriň ösen düşünjelerine laýyk gelýän düşünjeleri hödürleýän lazer tehnologiýasynyň çylşyrymly dünýäsine göz aýlady.
Salgylar
- 1. Siegman, AE (1986). Lazerler. Uniwersitetiň ylym kitaplary.
- 2. Svelto, O. (2010). Lazerleriň ýörelgeleri. Springer.
- 3. Koçner, W. (2006). Gaty döwlet lazer in Engineeringenerligi. Springer.
- 4. Piper, JA, & Mildren, RP (2014). Diod gaty berk döwlet lazerleri. Lazer tehnologiýasy we amaly gollanmasynda (III tom). CRC Press.
- 5. Milonni, PW, & Eberly, JH (2010). Lazer fizikasy. Wiley.
- 6. Silfwast, WT (2004). Lazer esaslary. Kembrij uniwersitetiniň metbugaty.
Iş wagty: 27-2023-nji noýabr