Mabda'a Laser iyo adeegsigiisa

Laser waxa loola jeedaa habka iyo qalabka soo saarida isku-dhafka ah, monochromatic, laydhka iftiinka ee isku xidhan iyada oo loo marayo xoojinta shucaaca la kiciyey iyo jawaab celinta lagama maarmaanka ah. Asal ahaan, jiilka laysarka wuxuu u baahan yahay saddex walxood: "resonator", "dhexdhexaad ka faa'iideysi," iyo "ilo bamgareyn."

A. Mabda'a

Xaaladda dhaqdhaqaaqa atamka waxa loo qaybin karaa heerar tamar oo kala duwan, marka atamka uu ka gudbo heerka tamarta sare una gudbo heerka tamar hoose, waxa uu soo daayaa sawiro tamar u dhigma (waxa loogu yeero shucaaca iskiis ah). Sidoo kale, marka photon uu ku dhaco nidaamka heerka tamarta oo uu nuugo, waxay keeni doontaa atamka inuu ka gudbo heerka tamarta hoose una gudbo heer tamar sare (waxa loogu yeero nuugista xiisaha leh); Kadib, qaar ka mid ah atamka u gudba heerarka tamarta sare waxay u gudbi doonaan heerarka tamarta hoose waxayna sii daayaan photons (waxa loogu yeero shucaaca kicinta). Dhaqdhaqaaqyadani ma dhacaan si gooni ah, laakiin inta badan waxay ku dhacaan isbarbar. Marka aan abuurno xaalad, sida isticmaalka dhexdhexaadiyaha ku habboon, resonator, beer koronto oo dibadda ah oo ku filan, shucaaca la kiciyay ayaa la xoojiyay si ka badan nuugista la kiciyay, ka dibna guud ahaan, waxaa jiri doona photons soo baxaya, taasoo keentay iftiinka laser.

B. Kala soocidda

Marka loo eego dhexdhexaadiyaha soo saara laysarka, laysarka waxa loo qaybin karaa laser dareere ah, laser gaas iyo laser adag. Hadda laser semiconductor-ka ugu caansan waa nooc ka mid ah laser-state adag.

C. Halabuurka

Inta badan laysarka waxay ka kooban yihiin saddex qaybood: nidaamka kicinta, qalabka laysarka iyo resonator indhaha. Nidaamyada kicinta waa aaladaha soo saara tamarta iftiinka, korontada ama kiimikada. Waqtigan xaadirka ah, dhiirigelinta ugu weyn ee la isticmaalo waa iftiinka, korontada ama falcelinta kiimikada. Walxaha Laser-ku waa walxo soo saari kara iftiinka laysarka, sida luubka, galaaska beryllium, gaaska neon, semiconductors, dheeha organic, iwm. Doorka xakamaynta resonance indhaha waa in kor loo qaado iftiinka laser-ka wax soo saarka, hagaajinta iyo dooro hirarka iyo jihada ee leysarka.

D. Codsiga

Laser waxaa si weyn loo isticmaalaa, inta badan isgaarsiinta fiber, kala duwanaanta laser, goynta laser, hubka laysarka, disc laser iyo wixii la mid ah.

E. Taariikhda

Sanadkii 1958, saynisyahano Mareykan ah Xiaoluo iyo Townes waxay heleen dhacdo sixir ah: markii ay iftiinka iftiinka nalka gudaha ku dhejiyaan crystal dhul dhif ah, molecules of crystals ayaa soo saari doona dhalaalaya, had iyo jeer wada jira iftiin xoog leh. Sida laga soo xigtay dhacdadan, waxay soo jeediyeen "mabda'a laser", taas oo ah, marka walaxda ay ku faraxsan tahay tamar la mid ah inta jeer ee dabiiciga ah ee dabiiciga ah ee unugyadeeda, waxay soo saari doontaa iftiinkan xooggan oo aan kala sooc lahayn - laser. Waxay u heleen waraaqo muhiim ah tan.

Kadib daabacaadda natiijooyinka cilmi-baarista Sciolo iyo Townes, saynisyahano ka kala yimid dalal kala duwan ayaa soo jeediyay qorshayaal tijaabo ah oo kala duwan, laakiin kuma guuleysan. May 15, 1960, Mayman, oo ah saynisyahan ka tirsan Hughes Laboratory ee California, ayaa ku dhawaaqay inuu helay laysarka dhererkiisu yahay 0.6943 microns, kaas oo ahaa laserkii ugu horreeyay ee abid ay helaan bini'aadamka, Mayman wuxuu sidaas ku noqday saynisyahankii ugu horreeyay adduunka. si loo soo bandhigo laysarka goobta la taaban karo.

Bishii Luulyo 7, 1960, Mayman wuxuu ku dhawaaqay dhalashada laser-kii ugu horreeyay adduunka, nidaamka Mayman waa in la isticmaalo tuubo xoog badan si ay u kiciso atamka chromium ee crystal ruby, sidaas darteed soo saarida tiir khafiif ah oo khafiif ah oo casaan ah, marka la eryo. meel cayiman, waxay gaari kartaa heerkul ka sarreeya oogada qorraxda.

Saynis yahankii Soofiyeedka H.Γ Basov waxa uu ikhtiraacay leysarka semiconductor-ka sanadkii 1960. Qaab dhismeedka laser semiconductor wuxuu inta badan ka kooban yahay lakabka P, lakabka N iyo lakabka firfircoon kaas oo sameeya heterojunction double. Sifooyinkeedu waa: cabbir yar, waxtarka isku xidhka sare, xawaaraha jawaabta degdega ah, dhererka iyo cabbirka oo ku habboon cabbirka fiber-ka indhaha, si toos ah ayaa loo habeyn karaa, isku xirnaanta wanaagsan.

Lix, qaar ka mid ah tilmaamaha codsiga ugu weyn ee laysarka

F. Isgaarsiinta Laser

Isticmaalka iftiinka si loo gudbiyo macluumaadka waa mid aad u badan maanta. Tusaale ahaan, maraakiibtu waxay isticmaalaan nalal si ay u wada xiriiraan, nalalka taraafikkuna waxay isticmaalaan casaan, jaalle iyo cagaar. Laakiin dhammaan siyaabahan gudbinta macluumaadka iyadoo la adeegsanayo iftiinka caadiga ah waxay ku koobnaan karaan oo keliya masaafo gaaban. Haddii aad rabto in aad si toos ah ugu gudbiso macluumaadka meelo fog fog iftiinka, ma isticmaali kartid iftiin caadi ah, laakiin isticmaal kaliya lasers.

Haddaba sidee u geyn kartaa laysarka? Waxaan ognahay in korontadu lagu dhex qaadi karo fiilooyinka naxaasta ah, laakiin iftiinka laguma qaadi karo fiilooyinka birta ah ee caadiga ah. Si taas loo gaaro, saynisyahannadu waxay soo saareen fiilo gudbin kara iftiinka, oo loo yaqaan fiber optic, oo loo yaqaan fiber. Fiber indhaha waxa uu ka samaysan yahay walxo quraarad gaar ah, dhexroorku wuu ka khafiifsan yahay timaha bini'aadamka, inta badan 50 ilaa 150 microns, waana mid jilicsan.

Dhab ahaantii, xudunta gudaha ee fiber-ku waa index refractive sare ee muraayadaha indhaha ee hufan, iyo daahan dibadda ka samaysan yahay muraayad index refractive hoose ama caag ah. Qaab dhismeedka noocan oo kale ah, dhinaca kale, wuxuu ka dhigi karaa iftiinka ka soo baxa xudunta gudaha, sida biyaha hore ugu qulqulaya tuubada biyaha, korontadu horay u sii gudbiso siliga, xitaa haddii kumanaan rogrogis ah aysan saameyn lahayn. Dhanka kale, dahaarka index-ka hooseeya wuxuu ka hortagi karaa iftiinka inuu soo baxo, sida tuubada biyuhu aysan u dhicin oo lakabka daboolka ee fiilada uusan u kicin koronto.

Muuqaalka fiber optic-ga ayaa xalliya habka gudbinta iftiinka, laakiin macnaheedu maaha in iyada, iftiin kasta loo gudbin karo meel aad u fog. Nalka sare oo kaliya, midabka saafiga ah, laysarka jihada wanaagsan, ayaa ah isha iftiinka ugu habboon ee gudbinta macluumaadka, waa wax laga soo galo hal daraf ee fiber-ka, ku dhawaad ​​wax khasaare ah iyo wax-soo-saar ah oo ka imanaya dhinaca kale. Haddaba, isgaadhsiinta indhaha ayaa asal ahaan isgaadhsiineed leysarka, kaas oo leh faa’iidooyinka awood ballaadhan, tayo sare leh, il ballaadhan oo agab ah, sir adag, adkaysi, iwm. Guulihii ugu quruxda badnaa ee kacaankii tignoolajiyada.