1. stimulovaná emise
Základní princip laserového zdroje se spoléhástimulovaná emise, proces poprvé popsaný Albertem Einsteinem ., když je vzrušená částice (atom, ion nebo molekula) ve vyšší energetické hladině narušena fotonem s energií odpovídající mezeře mezi energetickými hladinami, uvolní druhý foton, který je, uvolňuje druhý foton, který jeidentické ve frekvenci, fázi a směruK příchozímu fotonu . To vytváří koherentní amplifikace světla .
2. Inverze populace
Pro stimulované emise k ovládnutí nad spontánní emise (která produkuje nekoherentní světlo), aInverze populaceMusí být dosaženo . To znamená, že počet částic ve vyšší energetické úrovni přesahuje části v nižší energetické úrovni . vnější zdroj energie (E . G {., Optické čerpání, elektrické propuštění) „čerpadla“ „čerpadla“ do zisku, aby dosáhlo tohoto nerovnoměrného stavu, k dosažení tohoto nerovnoměrného stavu, k dosažení tohoto nerovnoměrného stavu.
3. Optický rezonátor (dutina)
Pár zrcadel (jeden plně reflexní, jeden částečně reflexní) tvoří optický rezonátor, který:
Poskytuje zpětnou vazbu pro opakovaně zesílení světla prostřednictvím mediálního média prostřednictvím více průchodů .
Vybírá pro fotony cestující podél osy dutiny, zvyšuje kolimaci paprsku (směrovost) .
Podporuje konstruktivní rušení, což vede k rezonančnímu zesílení na specifických vlnových délkách .
4. Proces generování laseru
Čerpací: Energie ze zdroje čerpadla vzrušuje částice ve středních až vyšších energetických hladinách .
Spontánní emise: Některé částice se vracejí na nižší úrovně a vyzařují náhodné fotony .
Stimulovaná emise: Zarovnané fotony (z rezonátoru) indukují více částic, aby emitovaly koherentně, a zesilovaly světlo .
Rezonanční oscilace: Amplifikované světlo odrazí mezi zrcadly, rostou intenzitou, dokud neomezuje částečně odrazný zrcadlo jako zaostřený laserový paprsek .
Klíčové rovnice/principy
Einsteinovy koeficienty: Popište míry stimulované emise, spontánní emise a absorpce .
Teorie Gaussian Beam: Modeluje šíření laserových paprsků, charakterizované nízkou divergencí .
Získejte střední vlastnosti: Struktura úrovně energetické úrovně mediálního média (E . g ., pevný, plyn, polovodič) určuje vlnovou délku a účinnost laseru .
Stručně řečeno, laserové zdrojové páky stimulovaly emise, inverze populace a optickou rezonanci za účelem generování vysoce koherentního, směrového a monochromatického světelného paprsku, které odlišují od konvenčních světelných zdrojů, které se spoléhají na spontánní emise .
-- Rayther Laser Brain --