ຫຼັກການພື້ນຖານການເຮັດວຽກຂອງເລເຊີ

ຫຼັກການພື້ນຖານການເຮັດວຽກຂອງເລເຊີ (ການຂະຫຍາຍແສງສະຫວ່າງໂດຍການກະຕຸ້ນການປ່ອຍອາຍພິດຂອງລັງສີ) ແມ່ນອີງໃສ່ປະກົດການການປ່ອຍອາຍພິດຂອງແສງສະຫວ່າງທີ່ຖືກກະຕຸ້ນ. ໂດຍຜ່ານການອອກແບບແລະໂຄງສ້າງທີ່ຊັດເຈນ, lasers ສ້າງ beams ທີ່ມີຄວາມສອດຄ່ອງສູງ, monochromaticity, ແລະຄວາມສະຫວ່າງ. Lasers ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນເຕັກໂນໂລຢີທີ່ທັນສະໄຫມ, ລວມທັງໃນດ້ານຕ່າງໆເຊັ່ນ: ການສື່ສານ, ຢາ, ການຜະລິດ, ການວັດແທກແລະການຄົ້ນຄວ້າວິທະຍາສາດ. ປະສິດທິພາບສູງແລະລັກສະນະການຄວບຄຸມທີ່ຊັດເຈນຂອງພວກເຂົາເຮັດໃຫ້ພວກເຂົາເປັນອົງປະກອບຫຼັກຂອງເຕັກໂນໂລຢີຫຼາຍ. ຂ້າງລຸ່ມນີ້ແມ່ນຄໍາອະທິບາຍລາຍລະອຽດຂອງຫຼັກການການເຮັດວຽກຂອງ lasers ແລະກົນໄກຂອງປະເພດຕ່າງໆຂອງ lasers.

1. ການກະຕຸ້ນການປ່ອຍອາຍພິດ

ການປ່ອຍອາຍພິດທີ່ກະຕຸ້ນແມ່ນຫຼັກການພື້ນຖານທີ່ຢູ່ເບື້ອງຫລັງການຜະລິດເລເຊີ, ທໍາອິດທີ່ Einstein ສະເຫນີໃນປີ 1917. ປະກົດການນີ້ອະທິບາຍວ່າໂຟຕອນທີ່ສອດຄ່ອງກັນຫຼາຍແມ່ນຜະລິດໂດຍຜ່ານປະຕິສໍາພັນລະຫວ່າງແສງສະຫວ່າງແລະລັດຕື່ນເຕັ້ນ. ເພື່ອເຂົ້າໃຈການປ່ອຍອາຍພິດທີ່ຖືກກະຕຸ້ນໃຫ້ດີຂຶ້ນ, ໃຫ້ເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍການປ່ອຍອາຍພິດໂດຍທໍາມະຊາດ:

ການປ່ອຍອາຍພິດ spontaneous: ໃນອະຕອມ, ໂມເລກຸນ, ຫຼືອະນຸພາກກ້ອງຈຸລະທັດອື່ນໆ, ເອເລັກໂຕຣນິກສາມາດດູດເອົາພະລັງງານພາຍນອກ (ເຊັ່ນ: ພະລັງງານໄຟຟ້າຫຼື optical) ແລະປ່ຽນໄປສູ່ລະດັບພະລັງງານທີ່ສູງກວ່າ, ເອີ້ນວ່າລັດຕື່ນເຕັ້ນ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເອເລັກໂຕຣນິກຂອງລັດຕື່ນເຕັ້ນແມ່ນບໍ່ຄົງທີ່ແລະໃນທີ່ສຸດກໍຈະກັບຄືນສູ່ລະດັບພະລັງງານຕ່ໍາ, ເອີ້ນວ່າລັດພື້ນດິນ, ຫຼັງຈາກໄລຍະເວລາສັ້ນ. ໃນລະຫວ່າງຂະບວນການນີ້, ເອເລັກໂຕຣນິກປ່ອຍ photon, ເຊິ່ງເປັນການປ່ອຍອາຍພິດ spontaneous. ໂຟຕອນດັ່ງກ່າວແມ່ນແບບສຸ່ມໃນແງ່ຂອງຄວາມຖີ່, ໄລຍະ, ແລະທິດທາງ, ແລະດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຂາດຄວາມສອດຄ່ອງ.

ການປ່ອຍອາຍພິດທີ່ກະຕຸ້ນ: ກຸນແຈຂອງການກະຕຸ້ນການປ່ອຍອາຍພິດແມ່ນວ່າເມື່ອເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ຕື່ນເຕັ້ນພົບກັບ photon ທີ່ມີພະລັງງານທີ່ກົງກັບພະລັງງານການປ່ຽນແປງຂອງມັນ, ໂຟຕອນສາມາດກະຕຸ້ນໃຫ້ເອເລັກໂຕຣນິກກັບຄືນສູ່ສະພາບດິນໃນຂະນະທີ່ປ່ອຍໂຟຕອນໃຫມ່. photon ໃຫມ່ແມ່ນຄືກັນກັບຕົ້ນສະບັບໃນແງ່ຂອງຄວາມຖີ່, ໄລຍະ, ແລະທິດທາງການຂະຫຍາຍພັນ, ເຮັດໃຫ້ແສງສະຫວ່າງສອດຄ່ອງ. ປະກົດການນີ້ຂະຫຍາຍຈໍານວນ ແລະພະລັງງານຂອງໂຟຕອນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ ແລະເປັນກົນໄກຫຼັກຂອງເລເຊີ.

ຜົນກະທົບທາງບວກຂອງການປ່ອຍອາຍພິດທີ່ຖືກກະຕຸ້ນ: ໃນການອອກແບບຂອງເລເຊີ, ຂະບວນການປ່ອຍອາຍພິດທີ່ຖືກກະຕຸ້ນແມ່ນຊ້ໍາກັນຫຼາຍຄັ້ງ, ແລະຜົນກະທົບຄໍາຄຶດຄໍາເຫັນໃນທາງບວກນີ້ສາມາດເພີ່ມຈໍານວນໂຟຕອນ. ດ້ວຍຄວາມຊ່ອຍເຫລືອຂອງທໍ່ resonant, ຄວາມສອດຄ່ອງຂອງ photons ໄດ້ຖືກຮັກສາໄວ້, ແລະຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງ beam ແສງສະຫວ່າງແມ່ນເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ.

2. ໄດ້ຮັບຂະຫນາດກາງ

ໄດ້ໄດ້​ຮັບ​ຂະ​ຫນາດ​ກາງ​ແມ່ນວັດສະດຸຫຼັກໃນເລເຊີທີ່ກໍານົດການຂະຫຍາຍຂອງ photons ແລະຜົນຜະລິດເລເຊີ. ມັນ​ເປັນ​ພື້ນ​ຖານ​ທາງ​ດ້ານ​ຮ່າງ​ກາຍ​ສໍາ​ລັບ​ການ​ປ່ອຍ​ອາຍ​ພິດ​ກະ​ຕຸ້ນ​, ແລະ​ຄຸນ​ສົມ​ບັດ​ຂອງ​ຕົນ​ກໍາ​ນົດ​ຄວາມ​ຖີ່​ຂອງ​ການ​, wavelength​, ແລະ​ພະ​ລັງ​ງານ​ຜົນ​ຜະ​ລິດ​ຂອງ laser ໄດ້​. ປະເພດແລະຄຸນລັກສະນະຂອງຂະຫນາດກາງໄດ້ຮັບຜົນກະທົບໂດຍກົງຕໍ່ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກແລະການປະຕິບັດຂອງເລເຊີ.

ກົນໄກການກະຕຸ້ນ: ອິເລັກໂທຣນິກຢູ່ໃນຕົວກາງທີ່ໄດ້ຮັບແມ່ນຕ້ອງຕື່ນເຕັ້ນກັບລະດັບພະລັງງານທີ່ສູງຂຶ້ນໂດຍແຫຼ່ງພະລັງງານພາຍນອກ. ຂະບວນການນີ້ມັກຈະບັນລຸໄດ້ໂດຍລະບົບການສະຫນອງພະລັງງານພາຍນອກ. ກົນໄກການກະຕຸ້ນທົ່ວໄປປະກອບມີ:

ການສູບໄຟຟ້າ: ເຮັດໃຫ້ອິເລັກຕອນທີ່ຕື່ນເຕັ້ນໃນຕົວກາງໄດ້ຮັບໂດຍການໃຊ້ກະແສໄຟຟ້າ.

Optical Pumping: ມີຄວາມຕື່ນເຕັ້ນກັບສື່ກາງທີ່ມີແຫຼ່ງແສງ (ເຊັ່ນ: ໂຄມໄຟແຟລັດ ຫຼືເລເຊີອື່ນ).

ລະບົບລະດັບພະລັງງານ: ອິເລັກໂທຣນິກໃນຕົວກາງທີ່ໄດ້ຮັບແມ່ນແຈກຢາຍຕາມປົກກະຕິໃນລະດັບພະລັງງານສະເພາະ. ທົ່ວໄປທີ່ສຸດແມ່ນລະບົບສອງລະດັບແລະລະ​ບົບ​ສີ່​ລະ​ດັບ​. ໃນລະບົບສອງລະດັບທີ່ງ່າຍດາຍ, ອິເລັກຕອນຫັນປ່ຽນຈາກລັດພື້ນດິນໄປສູ່ສະຖານະທີ່ຕື່ນເຕັ້ນແລະຫຼັງຈາກນັ້ນກັບຄືນສູ່ສະພາບດິນໂດຍຜ່ານການປ່ອຍອາຍພິດກະຕຸ້ນ. ໃນລະບົບສີ່ລະດັບ, ອີເລັກໂທຣນິກຜ່ານການຫັນປ່ຽນທີ່ສັບສົນຫຼາຍລະຫວ່າງລະດັບພະລັງງານທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ມັກຈະເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບສູງຂຶ້ນ.

ປະເພດຂອງ Gain Media:

Gas Gain ຂະ​ຫນາດ​ກາງ​: ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ helium-neon (He-Ne) lasers. ສື່ມວນຊົນທີ່ໄດ້ຮັບອາຍແກັສແມ່ນເປັນທີ່ຮູ້ຈັກສໍາລັບຜົນຜະລິດທີ່ຫມັ້ນຄົງແລະຄວາມຍາວຂອງຄື້ນຄົງທີ່, ແລະຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງເປັນແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງມາດຕະຖານໃນຫ້ອງທົດລອງ.

Liquid Gain Medium: ຕົວຢ່າງ, ຍ້ອມສີ lasers. ໂມເລກຸນສີຍ້ອມມີຄຸນສົມບັດກະຕຸ້ນທີ່ດີໃນທົ່ວຄວາມຍາວຄື່ນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສົມສໍາລັບ lasers tunable.

Solid Gain ຂະ​ຫນາດ​ກາງ​: ຕົວຢ່າງ, Nd(neodymium-doped yttrium aluminium garnet) lasers. lasers ເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນປະສິດທິພາບສູງແລະມີອໍານາດ, ແລະຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການຕັດອຸດສາຫະກໍາ, ການເຊື່ອມໂລຫະ, ແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທາງການແພດ.

Semiconductor ໄດ້ຮັບຂະຫນາດກາງ: ຕົວຢ່າງ, ວັດສະດຸ gallium arsenide (GaAs) ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການສື່ສານແລະອຸປະກອນ optoelectronic ເຊັ່ນ laser diodes.

3. Resonator Cavity

ໄດ້resonator ຢູ່ຕາມໂກນເປັນອົງປະກອບໂຄງສ້າງໃນເລເຊີທີ່ໃຊ້ສໍາລັບຄໍາຄຶດຄໍາເຫັນແລະການຂະຫຍາຍ. ຫນ້າທີ່ຫຼັກຂອງມັນແມ່ນເພື່ອເພີ່ມຈໍານວນໂຟຕອນທີ່ຜະລິດໂດຍຜ່ານການກະຕຸ້ນການປ່ອຍອາຍພິດໂດຍການສະທ້ອນແລະຂະຫຍາຍພວກມັນພາຍໃນຢູ່ຕາມໂກນ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງເຮັດໃຫ້ຜົນຜະລິດເລເຊີທີ່ເຂັ້ມແຂງແລະສຸມໃສ່.

ໂຄງສ້າງຂອງ Resonator Cavity: ມັນມັກຈະປະກອບດ້ວຍກະຈົກຂະຫນານສອງອັນ. ຫນຶ່ງແມ່ນບ່ອນແລກປ່ຽນຄວາມສະທ້ອນຢ່າງເຕັມທີ່, ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກເປັນກະຈົກຫລັງ, ແລະອີກອັນຫນຶ່ງແມ່ນກະຈົກສະທ້ອນບາງສ່ວນ, ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກເປັນບ່ອນແລກປ່ຽນຄວາມຜົນຜະລິດ. ໂຟຕອນສະທ້ອນກັບໄປມາພາຍໃນຊ່ອງຄອດ ແລະຖືກຂະຫຍາຍອອກໂດຍຜ່ານການໂຕ້ຕອບກັບຕົວກາງທີ່ໄດ້ຮັບ.

ສະພາບສຽງສະທ້ອນ: ການອອກແບບຂອງ resonator cavity ຕ້ອງຕອບສະຫນອງເງື່ອນໄຂສະເພາະໃດຫນຶ່ງ, ເຊັ່ນ: ໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າ photons ປະກອບເປັນຄື້ນຢືນຢູ່ພາຍໃນຢູ່ຕາມໂກນ. ອັນນີ້ຕ້ອງການຄວາມຍາວຂອງຊ່ອງຄອດເປັນຄວາມຫຼາກຫຼາຍຂອງຄວາມຍາວຂອງເລເຊີ. ພຽງແຕ່ຄື້ນແສງສະຫວ່າງທີ່ຕອບສະຫນອງເງື່ອນໄຂເຫຼົ່ານີ້ສາມາດຂະຫຍາຍອອກໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບພາຍໃນຢູ່ຕາມໂກນ.

Beam ຜົນຜະລິດ: ກະຈົກສະທ້ອນແສງບາງສ່ວນອະນຸຍາດໃຫ້ບາງສ່ວນຂອງລໍາແສງຂະຫຍາຍໃຫຍ່ຂື້ນຜ່ານ, ປະກອບເປັນ beam ຜົນຜະລິດຂອງເລເຊີ. beam ນີ້ມີທິດທາງສູງ, ສອດຄ່ອງ, ແລະ monochromaticity.

ຖ້າທ່ານຕ້ອງການຮຽນຮູ້ເພີ່ມເຕີມຫຼືມີຄວາມສົນໃຈໃນເລເຊີ, ກະລຸນາຕິດຕໍ່ພວກເຮົາ:

Lumispot

ທີ່ຢູ່: ຕຶກ 4 #, No.99 Furong 3rd Road, Xishan Dist. Wuxi, 214000, ຈີນ

ໂທ: +86-0510 87381808.

ໂທລະສັບມືຖື: + 86-15072320922

Email: sales@lumispot.cn

ເວັບໄຊທ໌: www.lumispot-tech.com