Ласерот се однесува на процес и инструмент на генерирање на усогласени, монохроматски, кохерентни светлосни зраци преку стимулирано засилување на зрачењето и неопходна повратна информација. Во основа, ласерското генерирање бара три елементи: „резонатор“, „медиум за засилување“ и „извор за пумпање“.
А. Принцип
Состојбата на движење на атомот може да се подели на различни енергетски нивоа и кога атомот преминува од високо енергетско ниво на ниско енергетско ниво, тој ослободува фотони со соодветна енергија (т.н. спонтано зрачење). Слично на тоа, кога фотонот ќе се сруши на систем на енергетско ниво и ќе се апсорбира од него, тој ќе предизвика атомот да премине од ниско енергетско ниво на високо ниво на енергија (т.н. возбудена апсорпција); Потоа, некои од атомите кои преминуваат на повисоки нивоа на енергија ќе преминат на пониски енергетски нивоа и ќе испуштаат фотони (т.н. стимулирано зрачење). Овие движења не се случуваат изолирано, туку честопати паралелно. Кога создаваме услови, како на пример користење на соодветен медиум, резонатор, доволно надворешно електрично поле, стимулираното зрачење се засилува така што повеќе од стимулираната апсорпција, тогаш воопшто, ќе има емитирани фотони, што резултира со ласерска светлина.
Б. Класификација
Според медиумот што го произведува ласерот, ласерот може да се подели на течен ласер, гасен ласер и цврст ласер. Сега најчестиот полупроводнички ласер е еден вид ласер со цврста состојба.
В. Состав
Повеќето ласери се составени од три дела: систем за возбудување, ласерски материјал и оптички резонатор. Системите за возбудување се уреди кои произведуваат светлина, електрична или хемиска енергија. Во моментов, главните средства за поттикнување што се користат се светлината, електричната енергија или хемиската реакција. Ласерските супстанции се супстанции кои можат да произведат ласерска светлина, како што се рубини, берилиумско стакло, неонски гас, полупроводници, органски бои, итн. Улогата на контролата на оптичката резонанца е да ја подобри осветленоста на излезниот ласер, да ја прилагоди и избере брановата должина и насока на ласерот.
D. Примена
Ласерот е широко користен, главно комуникација со влакна, ласерско опсег, ласерско сечење, ласерско оружје, ласерски диск и така натаму.
E. Историја
Во 1958 година, американските научници Ксиаолуо и Таунс открија магичен феномен: кога ќе ја стават светлината што ја емитува внатрешната сијалица на кристал од ретка земја, молекулите на кристалот ќе испуштаат светла, секогаш заедно силна светлина. Според овој феномен, тие го предложиле „ласерскиот принцип“, односно кога супстанцијата е возбудена од истата енергија како и природната фреквенција на осцилација на нејзините молекули, таа ќе ја произведе оваа силна светлина што не се разминува - ласер. Тие најдоа важни документи за ова.
По објавувањето на резултатите од истражувањето на Скиоло и Таунс, научници од различни земји предложија различни експериментални шеми, но тие не беа успешни. На 15 мај 1960 година, Мејман, научник од лабораторијата Хјуз во Калифорнија, објави дека добил ласер со бранова должина од 0,6943 микрони, што е првиот ласер што некогаш го добиле луѓето, а Мејман на тој начин стана првиот научник во светот да се воведат ласери во практичното поле.
На 7 јули 1960 година, Мејман го објави раѓањето на првиот ласер во светот, шемата на Мејман е да користи блиц цевка со висок интензитет за да стимулира атоми на хром во рубин кристал, со што се произведува многу концентрирана тенка црвена светлосна колона, кога ќе се пука. во одредена точка, може да достигне температура повисока од површината на сонцето.
Советскиот научник Х.Γ. Неговите карактеристики се: мала големина, висока ефикасност на спојување, брза брзина на одговор, бранова должина и големина се вклопуваат со големината на оптичкото влакно, може директно да се модулираат, добра кохерентност.
Шест, некои од главните насоки за примена на ласерот
F. Ласерска комуникација
Користењето на светлината за пренос на информации е многу вообичаено денес. На пример, бродовите користат светла за да комуницираат, а семафорите користат црвена, жолта и зелена боја. Но, сите овие начини на пренос на информации со користење на обична светлина може да се ограничат само на кратки растојанија. Ако сакате да пренесувате информации директно на далечни места преку светлина, не можете да користите обична светлина, туку да користите само ласери.
Па, како да го испорачате ласерот? Знаеме дека струјата може да се носи по бакарни жици, но светлината не може да се носи по обичните метални жици. За таа цел, научниците развија влакно што може да пренесува светлина, наречено оптичко влакно, наречено влакно. Оптичкото влакно е направено од специјални стаклени материјали, дијаметарот е потенок од човечко влакно, обично 50 до 150 микрони и многу мек.
Всушност, внатрешното јадро на влакното е висок индекс на рефракција на проѕирно оптичко стакло, а надворешната обвивка е направена од стакло или пластика со низок индекс на рефракција. Таквата структура, од една страна, може да направи светлината да се прекрши по внатрешното јадро, исто како водата што тече напред во водоводната цевка, електричната енергија што се пренесува напред во жицата, дури и ако илјадници пресврти и вртења немаат ефект. Од друга страна, облогата со низок индекс на рефракција може да спречи истекување на светлината, исто како што цевката за вода не продира и изолациониот слој на жицата не спроведува струја.
Појавата на оптичко влакно го решава начинот на пренесување на светлината, но не значи дека со него може да се пренесе било каква светлина на многу далеку. Само висока осветленост, чиста боја, добар насочен ласер, е најидеалниот извор на светлина за пренос на информации, тој е влез од едниот крај на влакното, речиси без загуба и излез од другиот крај. Затоа, оптичката комуникација во суштина е ласерска комуникација, која ги има предностите на голем капацитет, висок квалитет, широк извор на материјали, силна доверливост, издржливост итн., а научниците ја поздравуваат како револуција во областа на комуникацијата и е една од најблескавите достигнувања во технолошката револуција.
Време на објавување: 29.06.2023