اصل کار پمپاژ لیزری

اصل کار ازlپمپاژ آزر

انرژی در محیط جذب می شود و حالت های برانگیخته را در اتم ها ایجاد می کند. وارونگی جمعیت زمانی حاصل می شود که تعداد ذرات در حالت برانگیخته از تعداد ذرات در حالت پایه یا حالت های کمتر برانگیخته بیشتر شود. در این حالت، مکانیسم انتشار تحریک شده می تواند رخ دهد و از محیط می توان به عنوان یک لیزر یا تقویت کننده نوری استفاده کرد.

قدرت پمپ باید بالاتر از آستانه لیزر لیزر باشد. انرژی پمپ معمولاً به صورت نور یا جریان الکتریکی تأمین می شود، اما از منابع عجیب و غریب بیشتری مانند واکنش های شیمیایی یا هسته ای استفاده شده است.

اطلاعات گسترده

تولید لیزرشرایط:

1. محیط بهره: برای تولید لیزر باید ماده کاری مناسب انتخاب شود که می تواند گاز، مایع یا جامد باشد. وارونگی جمعیت را می توان در این محیط به دست آورد تا شرایط لازم برای لیزر ایجاد شود.

بدیهی است که وجود سطح انرژی حالت فراپایدار برای تحقق وارونگی تعداد ذرات بسیار سودمند است. نزدیک به هزاران نوع رسانه فعال وجود دارد و طول موج های لیزری که می توان تولید کرد شامل طیف وسیعی از فرابنفش خلاء تا مادون قرمز دور است. با این حال، با توجه به عملکرد لیزر خروجی لیزر، الزامات خاصی برای ماده کاری مورد استفاده وجود دارد. الزامات اساسی هستند

(1) خواص نوری یکنواخت، شفافیت نوری خوب و عملکرد پایدار؛

(2) سطوح انرژی با سطوح انرژی نسبتا طولانی (به نام سطوح انرژی متقابل).

(3) راندمان کوانتومی نسبتاً بالایی دارد.

2. منبع پمپاژ: به منظور معکوس کردن تعداد ذرات در محیط کار، باید از روش خاصی برای تحریک سیستم اتمی برای افزایش تعداد ذرات در سطح انرژی بالایی استفاده کرد. به طور کلی، تخلیه گاز را می توان برای استفاده از الکترون های با انرژی جنبشی برای تحریک اتم های متوسط ​​استفاده کرد که به آن تحریک الکتریکی می گویند. از منابع نور پالسی نیز می توان برای تابش محیط کار استفاده کرد که به آن تحریک نوری می گویند. همچنین تحریک حرارتی، تحریک شیمیایی و غیره وجود دارد.

روش های مختلف تحریک را به صورت بصری پمپاژ یا پمپاژ می نامند. برای به دست آوردن مداوم خروجی لیزر، باید به طور مداوم "پمپ" شود تا ذرات بیشتری در سطح انرژی بالا نسبت به سطح انرژی پایین تر حفظ شود.

3. حفره تشدید: با یک ماده کاری مناسب و منبع پمپ می توان به وارونگی عدد ذرات پی برد، اما شدت تشعشعات تحریک شده تولید شده به این روش بسیار ضعیف است و نمی توان آن را عملی کرد. بنابراین مردم به فکر استفاده از یک حفره رزونانس نوری برای تقویت افتادند.

به اصطلاح حفره تشدید نوری در واقع دو آینه با بازتاب بالا است که روی دو سر لیزر رو به رو نصب شده است. یکی تقریباً کاملاً منعکس می شود و یکی بیشتر منعکس می شود و مقدار کمی منتقل می شود تا لیزر از این آینه ساطع شود.

نور منعکس شده به محیط کار به القای تشعشعات تحریک شده جدید ادامه می دهد و نور تقویت می شود. بنابراین نور در حفره رزونانس به سمت جلو و عقب نوسان می کند و باعث ایجاد یک واکنش زنجیره ای می شود که مانند بهمن تقویت می شود و شدید ایجاد می کند.نور لیزر، که از یک سر آینه نیمه بازتابنده خروجی می شود.