1. Стимульований випромінювання
Основний принцип лазерного джерела спираєтьсястимульовано викиди, процес, який вперше описав Альберта Ейнштейна ., коли збуджена частинка (атом, іон або молекула) у більш високому рівні енергії збурений фотоном з енергією, що відповідає розриву між рівнем енергії, він вивільняє другий фотон, який єоднакові за частотою, фазою та напрямкомдо вхідного фотона . Це створює когерентне посилення світла .
2. Інверсія населення
Для стимульованого випромінювання домінувати над спонтанним випромінюванням (що виробляє некогерентне світло), aінверсія населеннямає бути досягнуто . Це означає кількість частинок у більш високому рівні енергії перевищує ті, що знаходяться в нижчому рівні енергії . зовнішнього джерела енергії (e . g ., оптичний накачування, електричний розряд) "насос" енергія в генеральному середовищі для досягнення цього неміцного стан
3. Оптичний резонатор (порожнина)
Пара дзеркал (одна повністю відбиваюча, одна частково відбиваюча) утворює оптичний резонатор, який:
Забезпечує зворотній зв'язок для повторного посилення світла через носій посилення через кілька проходів .
Вибирає для фотонів, що рухаються по осі порожнини, посилення колімації променя (спрямованість) .
Підтримує конструктивні перешкоди, що призводить до резонансного ампліфікації на конкретних довжинах хвиль .
4. Процес генерації лазера
Накачування: Енергія з джерела насоса збуджує частинки в середовищі посилення до більш високих рівнів енергії .
Спонтанне викиди: Деякі частинки повертаються до нижчих рівнів, випромінюючи випадкові фотони .
Стимульовано викиди: Вирівняні фотони (з резонатора) спонукають більше частинок до виведення послідовно, посилюючи світло .}
Резонансне коливання: Ампліфіковане світло відскаків між дзеркалами, росте в інтенсивності, поки воно не вийде через частково відбиваюче дзеркало як цілеспрямований лазерний промінь .
Ключові рівняння/принципи
Коефіцієнти Ейнштейна: Охарактеризуйте швидкості стимульованого випромінювання, спонтанного випромінювання та поглинання .
Теорія променя Гаусса: Моделі поширення лазерних променів, що характеризується низькою розбіжність .
Набрати середні властивості: Структура рівня енергії середовища посилення (e . g ., твердий, газ, напівпровідник) визначає довжину та ефективність вихідної хвилі лазера .
Підсумовуючи це, лазерне джерело використовує стимулювало випромінювання, інверсію популяції та оптичний резонанс для створення високозгоджене, спрямованого та монохроматичного світла, відрізняючи його від звичайних джерел світла, які покладаються на спонтанне випромінювання .}}
-- лазерний мозок rayther --