Lasero estas unu el la gravaj inventoj de la homaro, konata kiel la "plej hela lumo".En la ĉiutaga vivo, ni ofte povas vidi diversajn laserajn aplikojn, kiel laseran belecon, laseran veldon, laserajn moskitojn, ktp.Hodiaŭ, ni havu detalan komprenon pri laseroj kaj la principoj malantaŭ ilia generacio.

Kio estas lasero?

Lasero estas lumfonto, kiu uzas laseron por generi specialan lumradion.Lasero generas laseran lumon enmetante energion de ekstera lumfonto aŭ energifonto en la materialon per la procezo de stimulita radiado.

Lasero estas optika aparato kunmetita de aktiva medio (kiel gaso, solido aŭ likvaĵo) kiu povas plifortigi lumon kaj optikan reflektilon.La aktiva medio en lasero estas kutime elektita kaj prilaborita materialo, kaj ĝiaj karakterizaĵoj determinas la produktaĵan ondolongon de la lasero.

La lumo generita per laseroj havas plurajn unikajn karakterizaĵojn:

Unue, laseroj estas monokromata lumo kun tre striktaj frekvencoj kaj ondolongoj, kiuj povas kontentigi iujn specialajn optikajn bezonojn.

Due, lasero estas kohera lumo, kaj la fazo de lumaj ondoj estas tre konsekvenca, kio povas konservi relative stabilan lumintensecon sur longaj distancoj.

Trie, laseroj estas tre direkta lumo kun tre mallarĝaj faskoj kaj bonega fokuso, kiu povas esti uzata por atingi altan spacan rezolucion.

Lasero estas lumfonto

La principo de lasera generacio

La generacio de lasero implikas tri bazajn fizikajn procezojn: stimulita radiado, spontanea emisio kaj stimulita sorbado.

Stimigita radiado

Stimulita radiado estas la ŝlosilo al lasergenerado.Kiam elektrono je alta energinivelo estas ekscitita per alia fotono, ĝi elsendas fotonon kun la sama energio, frekvenco, fazo, polusiĝoŝtato kaj disvastigodirekto en la direkto de tiu fotono.Ĉi tiu procezo nomiĝas stimulita radiado.Tio estas, fotono povas "kloni" identan fotonon tra la procezo de stimulita radiado, tiel atingante plifortigon de lumo.

Sponta emisio

Kiam elektrono de atomo, jono aŭ molekulo transiras de alta energinivelo al malalta energinivelo, ĝi liberigas fotonojn de certa kvanto de energio, kiu estas nomita spontanea emisio.La emisio de tiaj fotonoj estas hazarda, kaj ekzistas neniu kohereco inter la elsenditaj fotonoj, kio signifas ke ilia fazo, polusiĝoŝtato kaj disvastigodirekto estas ĉiuj hazardaj.

Stimigita sorbado

Kiam elektrono je malalta energinivelo sorbas fotonon kun energiniveldiferenco egala al sia propra, ĝi povas esti ekscitita al alta energinivelo.Ĉi tiu procezo nomiĝas stimulita sorbado.

En laseroj, resonanca kavaĵo kunmetita de du paralelaj speguloj kutimas kutime plifortigi la stimulitan radiadprocezon.Unu spegulo estas totala reflekta spegulo, kaj la alia spegulo estas duonreflekta spegulo, kiu povas permesi al parto de la lasero trapasi.

La fotonoj en la lasermedio reflektas tien kaj reen inter du speguloj, kaj ĉiu reflektado produktas pli da fotonoj tra la stimulita radiadprocezo, tiel atingante plifortigon de lumo.Kiam la intenseco de lumo pliiĝas certagrade, lasero estas generita tra duonrefleganta spegulo.