Generasi Laser

Generasi Laser
Generasi laser diusulake dening Einstein ing taun 1916 kanthi teorine babagan "emisi spontan lan terstimulasi". Teori iki mbentuk basis fisik sistem laser modern. Interaksi antarane foton lan atom bisa nyebabake telung proses transisi: penyerapan terstimulasi, emisi spontan, lan emisi terstimulasi. Anggere emisi terstimulasi bisa lestari lan stabil, laser bisa dipikolehi. Mulane, piranti khusus - laser - kudu digawe. Komposisi laser umume kasusun saka telung bagean utama: zat kerja, piranti eksitasi, lan resonator optik.

1. Zat sing bisa digunakake

Zat ing laser sing bisa ngasilake cahya laser diarani zat kerja. Ing kahanan normal, distribusi nomer atom ing zat ing saben tingkat energi minangka distribusi normal. Cacahing atom ing tingkat energi sing luwih endhek mesthi luwih gedhe tinimbang ing tingkat energi sing luwih dhuwur. Mulane, nalika cahya ngliwati kahanan normal zat luminescent, proses panyerepan dominan, lan cahya mesthi saya ringkih. Kanggo nggawe cahya saya kuwat sawise ngliwati zat luminescent lan entuk amplifikasi cahya, perlu nggawe emisi sing distimulasi dadi dominan. Kanggo nggawe jumlah atom ing tingkat energi sing luwih dhuwur luwih gedhe tinimbang ing tingkat energi sing luwih endhek, distribusi iki ngelawan distribusi normal lan diarani inversi nomer partikel.
2. Piranti Eksitasi
Fungsi piranti eksitasi yaiku kanggo ngrangsang atom ing tingkat energi sing luwih endhek menyang tingkat energi sing luwih dhuwur, saengga zat sing kerja bisa entuk inversi nomer partikel. Tingkat energi zat kasebut kalebu kahanan dhasar lan kahanan tereksitasi, uga kahanan metastabil. Kahanan metastabil kurang stabil tinimbang kahanan dhasar, nanging luwih stabil tinimbang kahanan tereksitasi. Sacara relatif, atom bisa tetep ana ing kahanan metastabil sajrone wektu sing luwih suwe. Contone, ion kromium (Cr3+) ing ruby ​​duwe kahanan metastabil kanthi umur kira-kira 10-3 detik. Sawise zat sing kerja tereksitasi lan entuk inversi nomer partikel, wiwitane, amarga arah rambatan foton sing dipancarake dening radiasi spontan sing beda, foton radiasi sing distimulasi uga duwe arah rambatan sing beda, lan ana akeh kerugian ing output lan panyerepan; output laser sing stabil ora bisa diasilake. Kanggo ngaktifake radiasi sing distimulasi supaya terus ana ing volume zat sing winates, resonator optik dibutuhake kanggo entuk pemilihan lan amplifikasi cahya.
3. Resonator Optik
Iki minangka sepasang pangilon pantulan sing dipasang ing loro-lorone zat sing digunakake, tegak lurus karo sumbu utama. Salah sawijining pucuk minangka pangilon pantulan total (kanthi tingkat pantulan 100%), lan pucuk liyane minangka pangilon sebagian transparan lan sebagian pantulan (kanthi tingkat pantulan 90% nganti 99%).
Fungsi resonator yaiku: ① ngasilake lan njaga amplifikasi optik; ② milih arah cahya output; ③ milih dawa gelombang cahya output. Kanggo zat kerja tartamtu, amarga macem-macem faktor, dawa gelombang cahya sing dipancarake ora unik, lan spektrum kasebut duwe jembar tartamtu. Resonator bisa nduweni peran pemilihan frekuensi, saengga monokromatisitas laser luwih apik.