Lazè refere a pwosesis ak enstriman ki jenere reyon limyè kolimate, monokromatik, ak koeran atravè anplifikasyon radyasyon stimulé ak fidbak nesesè. Fondamantalman, jenerasyon lazè mande twa eleman: yon "rezonatè," yon "mwayen gen," ak yon "sous ponpe."
A. Prensip
Nou ka divize eta mouvman yon atòm an diferan nivo enèji, epi lè atòm nan chanje soti nan yon nivo enèji ki wo pou ale nan yon nivo enèji ki ba, li libere foton ki gen enèji korespondan (sa yo rele radyasyon espontane). Menm jan an tou, lè yon foton frape yon sistèm nivo enèji epi li absòbe li, sa ap lakòz atòm nan chanje soti nan yon nivo enèji ki ba pou ale nan yon nivo enèji ki wo (sa yo rele absòpsyon eksite); Lè sa a, kèk nan atòm ki chanje nan nivo enèji ki pi wo yo pral chanje nan nivo enèji ki pi ba epi emèt foton (sa yo rele radyasyon stimulé). Mouvman sa yo pa rive izole, men souvan an paralèl. Lè nou kreye yon kondisyon, tankou itilize mwayen ki apwopriye a, rezonatè, ase chan elektrik ekstèn, radyasyon stimulé a anplifye pou plis pase absòpsyon stimulé a, alò an jeneral, pral gen foton ki emèt, sa ki lakòz limyè lazè.
B. Klasifikasyon
Selon mwayen ki pwodui lazè a, lazè yo ka divize an lazè likid, lazè gaz ak lazè solid. Kounye a, lazè semi-kondiktè ki pi komen an se yon kalite lazè solid-state.
C. Konpozisyon
Pifò lazè yo konpoze de twa pati: sistèm eksitasyon, materyèl lazè ak rezonatè optik. Sistèm eksitasyon yo se aparèy ki pwodui enèji limyè, elektrik oswa chimik. Kounye a, prensipal mwayen ankourajman yo itilize yo se limyè, elektrisite oswa reyaksyon chimik. Sibstans lazè yo se sibstans ki ka pwodui limyè lazè, tankou rubi, vè berilyòm, gaz neon, semi-kondiktè, koloran òganik, elatriye. Wòl kontwòl rezonans optik la se amelyore klète lazè ki soti a, ajiste epi chwazi longèdonn ak direksyon lazè a.
D. Aplikasyon
Lazè se yon pwodwi lajman itilize, sitou kominikasyon fib, telemetrik lazè, koupe lazè, zam lazè, disk lazè ak sou sa.
E. Istwa
An 1958, syantis ameriken Xiaoluo ak Townes te dekouvri yon fenomèn majik: lè yo te mete limyè anpoul entèn lan emèt sou yon kristal tè ra, molekil kristal la ap emèt yon limyè klere, toujou ansanm, fò. Dapre fenomèn sa a, yo te pwopoze "prensip lazè a", sa vle di, lè sibstans lan eksite pa menm enèji ak frekans osilasyon natirèl molekil li yo, li pral pwodui limyè fò sa a ki pa divèje - lazè. Yo te jwenn papye enpòtan pou sa.
Apre piblikasyon rezilta rechèch Sciolo ak Townes yo, syantis ki soti nan plizyè peyi te pwopoze plizyè plan eksperimantal, men yo pa t reyisi. Nan dat 15 me 1960, Mayman, yon syantis nan Laboratwa Hughes nan Kalifòni, te anonse ke li te jwenn yon lazè ak yon longèdonn 0.6943 mikron, ki te premye lazè moun te janm jwenn, e konsa Mayman te vin premye syantis nan mond lan ki te entwodui lazè nan domèn pratik la.
Nan dat 7 Jiyè 1960, Mayman te anonse nesans premye lazè nan mond lan. Plan Mayman an se sèvi ak yon tib flash gwo entansite pou estimile atòm chromium nan yon kristal rubi, konsa pwodui yon kolòn limyè wouj mens trè konsantre. Lè yo tire l nan yon sèten pwen, li ka rive nan yon tanperati ki pi wo pase sifas solèy la.
Syantis Sovyetik H.Γ Basov te envante lazè semi-kondiktè a an 1960. Estrikti lazè semi-kondiktè a anjeneral konpoze de yon kouch P, yon kouch N ak yon kouch aktif ki fòme yon doub eterojonksyon. Karakteristik li yo se: ti gwosè, gwo efikasite kouplaj, vitès repons rapid, longèdonn ak gwosè anfòm ak gwosè fib optik la, ka dirèkteman module, bon koyerans.
Sis, kèk nan prensipal direksyon aplikasyon lazè yo
F. Kominikasyon lazè
Itilizasyon limyè pou transmèt enfòmasyon se yon bagay ki trè komen jodi a. Pa egzanp, bato yo itilize limyè pou kominike, epi limyè trafik yo itilize wouj, jòn ak vèt. Men, tout fason sa yo pou transmèt enfòmasyon lè l sèvi avèk limyè òdinè ka sèlman limite a kout distans. Si ou vle transmèt enfòmasyon dirèkteman nan kote ki lwen atravè limyè, ou pa ka itilize limyè òdinè, men sèlman itilize lazè.
Kidonk, kijan ou fè lazè a pase? Nou konnen elektrisite ka pase sou fil kwiv, men limyè pa ka pase sou fil metal òdinè. Pou rezon sa a, syantis yo te devlope yon filaman ki ka transmèt limyè, yo rele fib optik, ke yo rele fib. Fib optik la fèt ak materyèl vè espesyal, dyamèt la pi mens pase yon cheve moun, anjeneral 50 a 150 mikron, epi li trè mou.
Anfèt, nwayo enteryè fib la se yon vè optik transparan ki gen yon endis refraksyon wo, epi kouch ekstèn lan fèt ak vè oswa plastik ki gen yon endis refraksyon ba. Yon estrikti konsa, yon bò, ka fè limyè a refrakte sou nwayo enteryè a, menm jan dlo k ap koule pi devan nan tiyo dlo a, elektrisite a transmèt pi devan nan fil la, menm si plizyè milye vire ak vire pa gen okenn efè. Yon lòt bò, kouch ki gen endis refraksyon ba a ka anpeche limyè a koule, menm jan tiyo dlo a pa koule epi kouch izolasyon fil la pa kondui elektrisite.
Aparans fib optik la rezoud pwoblèm transmisyon limyè a, men sa pa vle di ke avèk li, nenpòt limyè ka transmèt byen lwen. Se sèlman yon gwo klète, yon koulè pi, yon bon lazè direksyonèl, ki se sous limyè ki pi ideyal pou transmèt enfòmasyon, li antre nan yon bout fib la, prèske pa gen pèt epi li soti nan lòt bout la. Se poutèt sa, kominikasyon optik se esansyèlman kominikasyon lazè, ki gen avantaj tankou gwo kapasite, bon jan kalite, yon gwo sous materyèl, yon konfidansyalite solid, rezistans, elatriye, e syantis yo konsidere li kòm yon revolisyon nan domèn kominikasyon an, epi li se youn nan pi gwo reyalizasyon nan revolisyon teknolojik la.
Dat piblikasyon: 29 jen 2023