Principium operationis fundamentale laseris (Amplification Lucis per Emissionem Stimulatam Radiationis) in phaenomeno emissionis stimulatae lucis fundatur. Per seriem designorum et structurarum accuratarum, laseres radios magna cohaerentia, monochromaticitate, et splendore generant. Laseres late in technologia moderna adhibentur, etiam in campis ut communicationis, medicinae, fabricationis, mensurae, et investigationis scientificae. Eorum alta efficacia et proprietates moderationis accuratae eos elementum principale multarum technologiarum faciunt. Infra explicatio accurata principiorum operationis laserum et mechanismorum diversorum generum laserum invenitur.
1. Emissio Stimulata
Emissio stimulataest principium fundamentale generationis laseris, primum ab Einstein anno 1917 propositum. Hoc phaenomenon describit quomodo photona cohaerentiora producantur per interactionem inter lucem et materiam in statu excitato. Ut emissionem stimulatam melius intelligamus, incipiamus ab emissione spontanea:
Emissio SpontaneaIn atomis, moleculis, aliisve particulis microscopicis, electrones energiam externam (velut electricam vel opticam) absorbere et ad gradum energiae altiorem, qui status excitatus appellatur, transire possunt. Attamen electrones status excitati instabiles sunt et tandem ad gradum energiae inferiorem, qui status fundamentalis appellatur, post breve tempus revertentur. Hoc tempore, electron photonem emittit, quae est emissio spontanea. Tales photones fortuiti sunt quoad frequentiam, phasim, et directionem, ideoque cohaerentiae carent.
Emissio StimulataClavis emissionis stimulatae est haec: cum electron in statu excitato photonem offendit cuius energia energiae transitionis suae congruit, photon electronem ad statum fundamentalem revertendum impellere potest dum novum photon emittit. Novus photon idem est ac originalis quoad frequentiam, phasim, et directionem propagationis, unde lux cohaerens evenit. Hoc phaenomenon numerum et energiam photonum significanter amplificat et est mechanismus centralis laserum.
Effectus Retroactionis Positivae Emissionis StimulataeIn designio laserum, processus emissionis stimulatae multipliciter repetitur, et hic effectus retroactionis positivae numerum photonum exponentialiter augere potest. Auxilio cavitatis resonantis, cohaerentia photonum servatur, et intensitas fasciculi lucis continenter augetur.
2. Lucrum Medium
Themedium amplificationisMateria principalis laseris est quae amplificationem photonum et emissionem laseris determinat. Basis physica emissionis stimulatae est, et proprietates eius frequentiam, longitudinem undae, et potentiam emissionis laseris determinant. Genus et proprietates medii amplificationis applicationem et efficaciam laseris directe afficiunt.
Mechanismus ExcitationisElectrona in medio amplificationis ad altiorem energiae gradum ab externo fonte energiae excitanda sunt. Hic processus plerumque per systemata externa energiae supplendae perficitur. Inter communes mechanismos excitationis sunt:
Pumpatio ElectricaElectrones in medio amplificationis excitando currentem electricum applicando.
Pumpatio OpticaMedium excitando fonte lucis (velut lucerna fulgurans vel alio lasere).
Systema Graduum EnergiaeElectrona in medio amplificationis typice in gradibus energiae specificis distribuuntur. Frequentissima suntsystemata duorum graduumetsystemata quattuor graduumIn systemate simplici duorum graduum, electrona a statu fundamentali ad statum excitatum transeunt, deinde ad statum fundamentalem per emissionem stimulatam redeunt. In systemate quattuor graduum, electrona transitiones complexiores inter diversos gradus energiae subeunt, saepe efficientia maior efficitur.
Genera Mediorum Lucrorum:
Medium Augmentum GasisExempli gratia, laseres helii-neonis (He-Ne). Media acquisitionis gasis nota sunt propter stabilem emissionem et fixam longitudinem undae, et late ut fontes lucis normales in laboratoriis adhibentur.
Medium Augmenti LiquidiExempli gratia, laseres tincturae. Moleculae tincturae bonas proprietates excitationis per varias longitudines undarum habent, quae eas ideales reddunt laseribus adaptabilibus.
Lucrum Solidum MediumExempli gratia, laseres Nd (neodymio-dopati yttrium aluminii granati). Hi laseres sunt valde efficaces et potentes, et late in sectione industriali, soldadura, et applicationibus medicis adhibentur.
Medium Lucrī SemiconductorisExempli gratia, materiae gallii arsenidī (GaAs) late in instrumentis communicationis et optoelectronicis, ut diodis lasericis, adhibentur.
3. Cavitas Resonatoris
Thecavitas resonatorisEst pars structuralis in lasere ad retroactionem et amplificationem adhibita. Eius functio principalis est numerum photonum per emissionem stimulatam productorum augere, eos intra cavitatem reflectendo et amplificando, ita producendo output laseris fortem et focalizatum.
Structura Cavitatis ResonatorisSolet constat ex duobus speculis parallelis. Unum est speculum plene reflectens, quod appellaturspeculum retrorsum, et alterum est speculum partim reflexivum, quod appellaturspeculum emissumPhotona intra cavitatem ultro citroque reflectuntur et per interactionem cum medio amplificationis amplificantur.
Conditio ResonantiaeDesignatio cavitatis resonatricis certis condicionibus satisfacere debet, exempli gratia curare ut photona undas stantes intra cavitatem forment. Hoc requirit ut longitudo cavitatis multiplex sit longitudinis undae laseris. Solae undae lucis quae his condicionibus satisfaciunt intra cavitatem efficaciter amplificari possunt.
Fasciculus EgressusSpeculum partim reflexivum partem fasciculi lucis amplificati permittit transire, fasciculum emissum laseris formans. Hic fasciculus magnam directionalitatem, cohaerentiam, et monochromaticitatem habet..
Si plura discere cupis aut laseribus interes, libenter nobiscum communicare potes:
Lumispot
Inscriptio: Aedificium 4 #, Via Furong 3a No. 99, Districtus Xishan. Wuxi, 214000, Sina.
Telephonum: +86-0510 87381808.
Telephonum mobile: + 86-15072320922
Email: sales@lumispot.cn
Situs interretialis: www.lumispot-tech.com
Tempus publicationis: XVIII Septembris, MMXXIV