Лазер - адамзаттын маанилүү ойлоп табууларынын бири, ал "эң жаркыраган жарык" деп аталат. Күнүмдүк жашоодо биз лазердик сулуулук, лазердик ширетүү, чиркейлерди жок кылуучу лазердик каражаттар жана башкалар сыяктуу ар кандай лазердик колдонмолорду көп көрөбүз. Бүгүн лазерлер жана аларды түзүүнүн принциптери жөнүндө кененирээк түшүнүк алалы.
Лазер деген эмне?
Лазер – бул атайын жарык шооласын пайда кылуу үчүн лазерди колдонгон жарык булагы. Лазер стимулдаштырылган нурлануу процесси аркылуу тышкы жарык булагынан же кубат булагынан материалга энергия киргизүү менен лазердик жарыкты пайда кылат.
Лазер – бул жарыкты күчөтө алган активдүү чөйрөдөн (мисалы, газ, катуу же суюктук) жана оптикалык чагылдыргычтан турган оптикалык түзүлүш. Лазердеги активдүү чөйрө, адатта, тандалган жана иштетилген материал болуп саналат жана анын мүнөздөмөлөрү лазердин чыгуучу толкун узундугун аныктайт.
Лазер тарабынан пайда болгон жарыктын бир нече өзгөчөлүктөрү бар:
Биринчиден, лазерлер - бул өтө катуу жыштыктарга жана толкун узундуктарына ээ болгон монохроматтык жарык, алар кээ бир атайын оптикалык муктаждыктарды канааттандыра алат.
Экинчиден, лазер когеренттүү жарык болуп саналат жана жарык толкундарынын фазасы абдан ырааттуу, ал узак аралыктарда жарыктын интенсивдүүлүгүн салыштырмалуу туруктуу кармап тура алат.
Үчүнчүдөн, лазерлер – бул өтө кууш нурлары жана эң сонун фокустоосу бар, жогорку мейкиндик чечилишине жетүү үчүн колдонулушу мүмкүн болгон жогорку багыттагы жарык.
Лазер – жарык булагы
Лазердик генерациялоо принциби
Лазерди өндүрүү үч негизги физикалык процессти камтыйт: стимулданган нурлануу, спонтандык эмиссия жана стимулданган сиңирүү.
Sстимуляцияланган нурлануу
Стимулданган нурлануу лазердин пайда болушунун ачкычы болуп саналат. Жогорку энергия деңгээлиндеги электрон башка фотон тарабынан дүүлүктүрүлгөндө, ал ошол фотондун багыты боюнча бирдей энергиядагы, жыштыктагы, фазадагы, поляризация абалындагы жана таралуу багытындагы фотонду чыгарат. Бул процесс стимулданган нурлануу деп аталат. Башкача айтканда, фотон стимулданган нурлануу процесси аркылуу бирдей фотонду "клондоштуруп", ошону менен жарыктын күчөшүнө жетише алат.
Sөз алдынча эмиссия
Атомдун, иондун же молекуланын электрону жогорку энергия деңгээлинен төмөнкү энергия деңгээлине өткөндө, ал белгилүү бир өлчөмдөгү энергияга ээ фотондорду бөлүп чыгарат, бул спонтандык эмиссия деп аталат. Мындай фотондордун эмиссиясы кокустук болуп саналат жана эмиссияланган фотондордун ортосунда эч кандай когеренттүүлүк жок, демек, алардын фазасы, поляризация абалы жана таралуу багыты баары кокустук.
Sстимулдаштырылган сиңирүү
Энергия деңгээли төмөн болгон электрон өзүнүн энергия деңгээлине барабар болгон энергия деңгээлинин айырмасы бар фотонду жутканда, ал жогорку энергия деңгээлине чейин дүүлүктүрүлүшү мүмкүн. Бул процесс стимулдаштырылган абсорбция деп аталат.
Лазерлерде стимулданган нурлануу процессин күчөтүү үчүн, адатта, эки параллель күзгүдөн турган резонанстык көңдөй колдонулат. Бир күзгү толук чагылдыруучу күзгү, ал эми экинчи күзгү жарым чагылдыруучу күзгү болуп саналат, ал лазердин бир бөлүгүн өткөрө алат.
Лазердик чөйрөдөгү фотондор эки күзгүнүн ортосунда чагылышат жана ар бир чагылыш стимулдаштырылган нурлануу процесси аркылуу көбүрөөк фотондорду өндүрөт, ошону менен жарыктын күчөшүнө жетишилет. Жарыктын интенсивдүүлүгү белгилүү бир деңгээлге чейин жогорулаганда, лазер жарым чагылыштуу күзгү аркылуу пайда болот.
Жарыяланган убактысы: 2023-жылдын 7-декабры
