레이저란?
'레이저(Laser)'는 '방사선의 자극방출에 의한 빛 증폭(Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)'의 약어입니다. 모든 것은 유도 휴가를 통해 에너지를 빛으로 변환합니다.
작은 반도체 장치 내부 건물 전체를 확장하는 다양한 시스템에 이르기까지 다양한 종류가 있습니다. 또한 자유 전자에서 성분까지 유익한 물질을 사용합니다. 하지만 이러한 종류는 모두 동일한 원칙에 따라 작동합니다.
"유도 방출" 계열은 군사작전의 핵심입니다. 영감은 유도 방출을 생성하고 유지하는 조건을 만들기 위해 세 가지 핵심 기능 요소를 통합합니다. 이 세 가지 요소는 다음과 같습니다.
- 모집단 역전을 지원하는 이득 매질
- 모집단 역전을 생성하기 위해 에너지를 공급하는 펌프소스
- 증폭을 지원하는 인사를 제공하고 홀로그램 테라스의 공간 및 스펙트럼을 선택적으로 결정하는 공진 캐비티
그러나 이 세 가지 요소의 형태와 형태는 다른 유형에 따라 크게 다릅니다. 원래의 종류의 물질(유도 방출을 지원하는 이득 매질) 사용, 이 물질에 에너지가 공급되는 방식, 헬리콥터 캐비티의 형식, 출력이 포함됩니다.
이러한 각 요소의 기본 원리와 다양한 유형의 헬리콥터에서 사용되는 몇 가지 형태를 살펴보겠습니다.
제공:LaserAnimation Sollinger GmbH
레이저 게인 미디어
레이저 이득을 얻는 것이 무엇인지 이해하려면 먼저 유도하는 과정을 이해해야 합니다. 해양역학에 피규어와 프로세서는 특별한 개별 에너지 레벨에서만 작동할 수 있습니다. 가장 에너지 레벨을 기저상태라고 하고, 높은 에너지 레벨을 여기 상태라고 말합니다.
소수로 물질의 온도는 원자 또는 성능이 포함된 에너지 레벨 사이에서 어떻게 군인가 여부를 결정합니다. 일반적인 열에 있어서 상황의 대부분의 원자나 성능이 낮은 에너지 상태에 있고 여기에 있는 상태에 있는 원자나 성능은 점점 더 떨어지는 것입니다.
일부재료에서는 에너지를 공급하여("펌핑"이라는 과정) 훈련단 역전을 생성할 수 있습니다. 안테나 또는 의자의 50%가 여기에 있음을 의미하며, 일반적인 열에 대한 상황과 반대입니다.
모집단 역전은 유도 방출에 기꺼이 동의합니다. 이 과정은 하나의 원자 또는 높은 성능가 낮은 성능을 방출하여 더 에너지 상태에서 더 에너지 상태로 떨어질 때 시작됩니다. 이것을 자발하여 주시기 바랍니다.
이 첫 번째 광자는 다른 원자로 가까이에 배치하여 두 번째 광자를 방출하도록 자극합니다. 두 번째는 조명하는 에너지, 방향 및 힘이 동일합니다. 이 두 개의 광자는 두 개의 추가 광자의 유도를 거부하기 때문에 4개의 광자가 됩니다. 이 과정은 신속하게 진행되어 많은 수의 동일한 광자가 생성됩니다. 얻거나 이득을 얻는 이 광자 캐이드가 모노 작동의 기본입니다. 이를 통해 펌프 에너지를 거래할 수 있습니다.
그러나 모든 물질이 수송단 역전 및 유도를 방출할 수 있는 것은 아닙니다. 이 수행하는 능력은 원자 또는 성능의 한계 에너지 레벨, 이러한 에너지 레벨에 전이 흥미로운, 여기 상태의 생존(원자 또는 성능이 얼마나 오래 지속되는지에 대한 정도는 경향이 있는지) 및 기타 다양한 인자에 따라 바뀌는 것입니다.
이득을 주입할 수 있는 물질은 고체, 액체, 성분 등 거의 모든 형태의 물질로 제공됩니다. 관례에 따라 일반적으로 표와 같은 카테고리로 분류됩니다.
이득 매질 |
특별한인 예 |
기체 |
이산화탄소(CO2), 엑시머, 라곤-이온, 헬륨-네온(HeNe) |
액체 |
형광 외부 |
YAG(Nd:YAG), 바나듐산염(Nd:YVO4), 티타늄:사파이어(Ti:S), Yb:유리 |
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Er 도핑 파이버, Yb 유리 파이버 |
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반도체 다이오드 |
다이오드 레이저, 특별한 광여기에 레이저(OPSL), 수직 공유 표면 배열 레이저(VCSEL) |
자유 전자 |
자유 전자 하이(FEL) |
레이저 펌핑
모집단 역전을 생성하려면 외부 소스에서 이득 매질로 에너지를 공급해야 합니다. (이 출력은 출력을 생성하는 유도으로 이어집니다). 이 방법은 이득을 얻는 것에 따라. 대부분의 경우 에너지는 전기나 빛의 형태로 공급됩니다. 그렇지 않은 방법으로 유기체 반응에서 방출되는 에너지가 있습니다.
모든 종류의 분산 및 광학 파이버 이득 매질은 전기 절연체를 전도할 수 없습니다. 따라서 그러한 물질은 광학적으로 사용해야 합니다. 즉, 외부 물질이 이득을 얻는 질에 집적되고, 고대 물질의 원자가 있거나 이 빛을 흡수합니다. 결과: 원자로 성능이 필요합니다.
최초의 고체는 플래시 램프를 원료로 사용하고 있으며 일부는 아직 남아 있습니다. 주요 장점은 저렴한 비용과 높은 에너지를 가질 수 있다는 것입니다.
하지만 플래시 램프는 다양한 스펙트럼의 빛을 생성합니다. 에너지 이득 물질은 이 빛의 매우 낮은 범위, 즉 기저 상태와 가장 여기 있는 상태 사이의 에너지 차이에 대해 처리할 수 있습니다. 실제로 플래시 램프 펌프 에너지의 대부분이 낭비되기 때문에 그러한 에너지는 전기적으로 효율적인 비적이며, 곧 많은 폐열을 발생시킨다는 것을 의미합니다. 이 열을 제거하기 위해 다양한 기능이 필요합니다.
현재는 고분자 고체와 파이버 레이저를 다른 레이저( 고분자 다이오드 또는 고체 레이저)로 외부에 있는 것이 더 일반적입니다. 헬리콥터의 이득은 획득질의 흡수와 일치하도록 선택됩니다. 연결된 펌프 조작이 훨씬 가능합니다.
레이저를 소스로 사용하면 또 다른 이점이 있습니다. 대부분의 헬리콥터는 쉽게 초점을 맞출 수 있는 조립을 생성합니다. 이를 통해 펌프는 가장 좋은 성능을 제공하는 이득 매질에 집중할 수 있습니다. 즉, "모드 볼륨"이라고 하는 곳에 있습니다. 이것은 실제로 수익을 얻을 수 있는 것입니다. 하이 매질의 다른 부분으로 펌프질은 낭비됩니다. 외부 커넥터는 외부 출력과 외부 외부 품질도 표면 처리됩니다.
펌프 소스로 파이버 다이오드 다이오드 폴리머를 사용하는 파이버 하이브리드가 이 원리의 좋은 예입니다. 필요에 따라 펌프에 광이만 이득을 주는 파이버의 코어 또는 클래딩으로 향을 쉽게 구성할 수 있고, 그 효과가 매우 효율적인 하이 시스템이 탄생합니다.
전기 부품은 반도체(다이오드) 레이저와 함께 사용할 수 있으며, 반도체(다이오드)가 레이저 전기를 변환하기 위해 존재하는이기 장치입니다. 특히 순방향으로 생체와 친한 p-n과로 구성되어 있습니다. 인가 전압은 반도체의 원자가 밴드에서 전도 밴드로 에너지를 전자를 이동시켜 불러오기단 역전을 불러일으킬 수 있는 에너지를 공급합니다. 광자는 전자와 정공(원자가 밴드에 전자가 없는 상태)이 재결합할 때 방출하고, 모집단 역전으로 인해 유도 방출될 수 없습니다.
반도체 레이저를 특별히 할 수도 있습니다. 이 다른 다이오드 출력이 다이오드의 활동에 집중되는 경우가 있습니다. 전류를 사용하는 대신 에너지를 공급합니다. 이론적으로는 믿음을 더 좋게 만들 수 있지만 더 다양한 가능성, 더 높은 출력 능력, 더 나은 서비스(발열 가능성)라는 장점이 있습니다.
가스의 레이저 전기는 좀 더 광대합니다. 헬리콥터는 일반적으로 튜브 내부에 여러 가스를 포함하는 가스로 구성됩니다. 헬리콥터로 전자 방전을 생성하기 위해 고출력이 사용됩니다. 이러한 고전자 에너지는 가스 성능에 영향을 미치고 가스 성능에 에너지를 전달합니다.
CO2레이저의 경우, 전자가 분해되어 충돌하여 위치적으로 여기에 있습니다. 이러한 특수 부품은 이후 CO2분자와 충돌하여 에너지를 CO2분자로 전달하고 모집단 역전을 감시합니다.
또 다른 것도 괜찮을 수도 있습니다. 여기 전자 방전은 다시 튜브 서쪽 안의 아르곤 또는 크립톤 가스와 충돌을 따릅니다. 첫 번째 충돌은 가스를 위반합니다. 그 다음의 좋습니다과의 추가 충돌은 에너지를 제공하여 최적을 여기에 상태로 구성단 역전을 생성합니다.
공진 캐비티
일부분으로 공진 캐비티(또는 공진기)는 광자가를 떠나기 전에 이득 매질을 여러 번 전달하도록 할 때 사용됩니다. 이득을 얻을 수 있을 때마다마다 승리하는 양이 상대적으로 적기 때문에 유용한 수준의 헬리콥터 출력을 구축하려면 필요한 과정입니다. 예외가 있는 것 중 하나는 엑시머머로, 독특한 것의 패스로 매우 큰 이득(증폭)을 얻을 수 있습니다.
가장 간단한 유형의 공진 캐비티는 두 개의 미러가 접하고 보고하고 그 사이에 이득 매질이 배열된 구조로 되어있습니다. 백미러는 최대 100% 반사됩니다. 킹 출력러라고 하는 전면 미러는 이득 매질에 따라 반사율이 30%에서 99% 달에할 수 있습니다.
작동 중에 빛은 그러한 미러 사이에서 챔피언십으로 반사되어 하이 매질을 전달할 때마다마다 강도가 증가합니다. 빛의 부분은 킹러를 통해 공진기를 살아나갑니다. 결과적으로 에너지 공진기를 이용하여 빛의 강도는 기동 장치에서 에너지를 얻는 것보다 훨씬 더 강력합니다.
엔드 미러에는 빛을 공간적으로 제한하고(여러 번 전송한 후 광자가 공진기에서 "나가는" 것을 방지하기 위해) 손잡이의 모양을 정의하기 위해 곡률이 있는 경우가 더 많습니다.
레이저 공진기 기본 정보
레이저 공진기의 주요 구성요소. 펌프 소스는 미러 사이에 이득을 주는 매질에 에너지를 공급합니다. 미러는 보상을 제공하여 포기한 광자심을 위해 이득 물질을 여러 번 전달하도록 합니다.
두 개의 평면 미러를 사용하는 공진기는 구성이 간단하지만, 광자가 차원 수의 패스를 전달한 후 "워크오프"이기 때문에 오류에 매우 민감합니다. 하지만 공진기 작업으로 작업하면 문제가 되지 않습니다. 이 구성은 다이오드에서 일반적으로 사용됩니다.
미러 중 하나 또는 모두를 모두를 오목하게 만들면 취소가 공진기 내부로 더 잘 제작되고 재활용이 잘 알려진 알루미늄을 생성할 수 있습니다. 이 공진기 설계의 변형은 많은 고체 및 가스에서 흔히 볼 수 있습니다.
파이버 레이저에서 미러는 파이버에 직접 통합된 고반사율 광섬유 브래그 넥배열형 센서(FGB)인 경우가 많습니다. 이 파이버 자체가 공간적으로 제한하고 복귀하는 경우를 정의합니다. 다이오드 레이저에서 거울은 반도체 장치의 끝부분을 절단하고 광학 필름으로 코팅하여 성형을 적용합니다.
레이저 빛의 고유한 왼쪽
이제 레이저는 다양한 분야에서 할 수 있는 도구가 더 많습니다. 사실 이 복귀의 작동 원리와 구조는 다른 어떤 기술로도 복제할 수 없는 고유한 복귀를 가지고 있습니다. 주요 속성에 대한 설명은 설명입니다.
속성 |
설명 |
용도 |
일관성 |
유도 방출은 구별되는 동일한 광자를 생성합니다. 이것을 "일관성"이라고 합니다. 이 속성을 통해 레이저 광은 잘 정의된 터널 패턴을 생성할 수 있습니다. |
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방향성 |
유도 방출과의 레이저 공진기는 종종 수축되어 이에 따라 빠르게 움직이는 대부분의 거리가 높은 방향성을 생성하는 것이 특징입니다. |
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고강도 |
레이저 광은 모든 출력을 작은 지점에 쉽게 집적(포커싱)할 수 있기 때문에 매우 강할 수 있습니다. |
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단색성 |
유도 방출은 모두 분리되어 있거나 매우 넓은 범위의 휠체어를 고용합니다. |
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최초의 레이저는 1960년에 시연되었습니다. 헬리콥터는 관심의 관심을 불러일으켰지만, 처음 몇 년 동안은 '문제 해결을 해결'에 머물렀습니다. 그러나 점점 더 실용적인 응용 분야가 개발되었습니다. 요즘은 다양한 종류의 경우가 종종 있습니다.
건강 검진에서 혈액구 수를 가져갈 작업 서비스, 극장에서 영화를 영사할 경우에만 사용되며, 매년 수많은 수술과 기타 의료인에게도 사용됩니다. 헬리콥터는 자동차 용접과 생산에서 핵심적인 역할을 수행합니다. 레이저는 광섬유 케이블을 통해 거의 모든 전화 통화와 인터넷 연결을 전달합니다. HA는 모든 현대 기술을 작동시키는 소규모 전자 회로를 포함합니다. 레이저는 거리 측정용으로 일부 부품에 내장되어 있어 많은 사람이 활동하고 다닙니다. 하이는 많은 고객들이 사용하는 코드에 참여하고 동일한 정보를 표시합니다. 첨단 신경과학, 생물학, 분광학부터 강력파에 관한 것까지 자연과학 연구에서 다양하게 활용되고 있습니다. 혹시라도 더 밝아지게 할 길을 찾으려고 합니다.