Laser nuduhake proses lan instrumen ngasilake collimated, monochromatic, sinar cahya koheren liwat amplifikasi radiation stimulus lan umpan balik sing perlu.Sejatine, generasi laser mbutuhake telung unsur: "resonator", "medium gain," lan "sumber pumping."
A. Prinsip
Kahanan obah sawijining atom bisa dipérang dadi tingkat ènèrgi sing béda-béda, lan nalika atom kasebut pindhah saka tingkat ènèrgi dhuwur menyang tingkat ènèrgi cendhèk, atom kasebut ngetokaké foton ènergi sing cocog (sing diarani radiasi spontan).Kajaba iku, nalika foton kedadeyan ing sistem tingkat energi lan diserap, bakal nyebabake atom transisi saka tingkat energi sing sithik menyang tingkat energi sing dhuwur (sing diarani panyerepan bungah);Banjur, sawetara atom sing transisi menyang tingkat energi sing luwih dhuwur bakal transisi menyang tingkat energi sing luwih murah lan ngetokake foton (sing diarani radiasi stimulasi).Obah-obah kasebut ora kedadeyan kanthi terpisah, nanging asring sejajar.Nalika kita nggawe kondisi, kayata nggunakake medium cocok, resonator, cukup lapangan listrik njaba, radiation stimulus digedhèkaké supaya luwih saka panyerepan stimulus, banjur ing umum, bakal ana foton dipancaraké, asil ing cahya laser.
B. Klasifikasi
Miturut medium sing ngasilake laser, laser bisa dipérang dadi laser cair, laser gas lan laser padat.Saiki laser semikonduktor sing paling umum yaiku jenis laser solid-state.
C. Komposisi
Umume laser kasusun saka telung bagean: sistem eksitasi, materi laser lan resonator optik.Sistem eksitasi yaiku piranti sing ngasilake energi cahya, listrik utawa kimia.Saiki, sarana insentif utama sing digunakake yaiku cahya, listrik utawa reaksi kimia.Zat laser minangka zat sing bisa ngasilake sinar laser, kayata rubi, kaca beryllium, gas neon, semikonduktor, pewarna organik, lan liya-liyane. Peran kontrol resonansi optik yaiku ningkatake padhang laser output, nyetel lan milih dawa gelombang lan arah. saka laser.
D. Aplikasi
Laser digunakake akeh, utamané serat komunikasi, laser kiro-kiro, nglereni laser, senjata laser, laser disc lan ing.
E. Riwayat
Ing taun 1958, ilmuwan Amerika Xiaoluo lan Townes nemokake fenomena magis: nalika padha nempatake cahya sing dipancarake bolam lampu internal ing kristal bumi langka, molekul kristal kasebut bakal ngetokake cahya sing padhang, tansah bebarengan.Miturut fenomena iki, padha ngusulake "prinsip laser", yaiku, nalika zat kasebut bungah kanthi energi sing padha karo frekuensi osilasi alami molekul, bakal ngasilake cahya sing kuwat iki sing ora diverge - laser.Dheweke nemokake kertas penting kanggo iki.
Sawise publikasi asil riset Sciolo lan Townes, para ilmuwan saka macem-macem negara ngusulake macem-macem skema eksperimen, nanging ora sukses.Ing tanggal 15 Mei 1960, Mayman, ilmuwan ing Laboratorium Hughes ing California, ngumumake yen dheweke entuk laser kanthi dawa gelombang 0,6943 mikron, yaiku laser pisanan sing dipikolehi manungsa, lan Mayman dadi ilmuwan pisanan ing donya. kanggo introduce laser menyang lapangan praktis.
Ing tanggal 7 Juli 1960, Mayman ngumumake lair saka laser pisanan ing donya, rencana Mayman yaiku nggunakake tabung lampu kilat intensitas dhuwur kanggo ngrangsang atom kromium ing kristal ruby, saéngga ngasilake kolom cahya abang tipis sing konsentrasi banget, nalika dipecat. ing titik tartamtu, bisa tekan suhu sing luwih dhuwur tinimbang permukaan srengenge.
Ilmuwan Soviet H.Γ Basov nemokaké laser semikonduktor ing taun 1960. Struktur laser semikonduktor biasane dumadi saka lapisan P, lapisan N lan lapisan aktif sing mbentuk heterojunction ganda.Ciri-cirine yaiku: ukuran cilik, efisiensi kopling dhuwur, kacepetan respon cepet, dawane gelombang lan ukuran pas karo ukuran serat optik, bisa langsung dimodulasi, koherensi sing apik.
Enem, sawetara saka pituduh aplikasi utama saka laser
F. Komunikasi Laser
Nggunakake cahya kanggo ngirim informasi wis umum banget saiki.Contone, kapal nggunakake lampu kanggo komunikasi, lan lampu lalu lintas nggunakake abang, kuning, lan ijo.Nanging kabeh cara ngirim informasi nggunakake cahya biasa mung bisa diwatesi kanggo jarak cendhak.Yen sampeyan pengin ngirim informasi langsung menyang panggonan adoh liwat cahya, sampeyan ora bisa nggunakake cahya biasa, nanging mung nggunakake laser.
Dadi carane sampeyan ngirim laser?Kita ngerti yen listrik bisa digawa nganggo kabel tembaga, nanging cahya ora bisa digawa nganggo kabel logam biasa.Kanggo tujuan iki, para ilmuwan wis ngembangake filamen sing bisa ngirim cahya, sing diarani serat optik, sing diarani serat.Serat optik digawe saka bahan kaca khusus, diametere luwih tipis tinimbang rambut manungsa, biasane 50 nganti 150 mikron, lan alus banget.
Nyatane, inti utama serat punika indeks bias dhuwur saka kaca optik transparent, lan lapisan njaba digawe saka kaca indeks bias kurang utawa plastik.Struktur kasebut, ing tangan siji, bisa nggawe cahya refracted ing sadawane inti utama, kaya banyu sing mili ing pipa banyu, listrik dikirim ing kabel, sanajan ewonan twists lan giliran ora ana pengaruhe.Ing sisih liya, lapisan indeks bias sing kurang bisa nyegah cahya bocor, kaya pipa banyu ora seep lan lapisan insulasi kabel ora nindakake listrik.
Munculé serat optik solves cara ngirimaken cahya, nanging ora ateges sing cahya sembarang bisa ditularaké adoh banget.Mung padhange dhuwur, werna murni, laser arah apik, iku sumber cahya paling becik kanggo ngirim informasi, iku input saka siji mburi serat, meh ora mundhut lan output saka mburi liyane.Mulane, komunikasi optik ateges komunikasi laser, kang nduweni kaluwihan saka kapasitas gedhe, kualitas dhuwur, sumber saka sudhut bahan, rahasia kuwat, kekiatan, lan sapiturute, lan wis hailed dening ilmuwan minangka revolusi ing bidang komunikasi, lan siji. saka prestasi paling sarwa ing revolusi teknologi.
Wektu kirim: Jun-29-2023