لیزرهای نشان دهنده تقویت نور توسط تحریک تابش یکی از مهمترین اختراعات قرن بیستم هستند ، به طور متوسط "تقویت نور توسط تابش ناشی از آن". این فناوری که توسط تئودور میمن در سال 1960 معرفی شده است ، دستخوش تحولات گسترده ای در علوم ، صنعت ، پزشکی و ارتباطات شده است. لیزر به دلیل خاصیت منحصر به فرد مانند قوام ، تکفیر و جهت گیری ، بسیاری از برنامه ها را در زمینه های مختلف کشف کرده است. در این مقاله به بررسی اصول فیزیکی لیزرها ، انواع آنها ، کاربردهای آنها ، تأثیر آنها بر زندگی روزمره و فن آوری های پیشرفته می پردازیم.https://www.pishkhan.com/article/1343
اصول فیزیک لیزر
1 راهنمایی و تقویت نور
لیزرها بر اساس پدیده های القایی کار می کنند. در این پدیده ، فوتون با انرژی بیداری با انرژی مشخص شده برخورد می کند و باعث می شود اتم به حالت اصلی خود بازگردد و فوتون ها را با همان انرژی فوتون اولیه ساطع کند. این فرآیند نور را تقویت می کند. در لیزرها ، این فرآیند به عنوان یک زنجیره اتفاق می افتد و نور پیشرفته در یک جهت خاص پخش می شود.
2 شناسایی و تخریب
نور لیزر منسجم است. این بدان معنی است که همه فوتون ها در همان مرحله و در یک جهت حرکت می کنند. این ویژگی باعث می شود نور لیزر بسیار متمرکز و قدرتمند باشد. علاوه بر این ، نور لیزر یک واحد است ، همه فوتونهای آن دارای طول موج یکسان هستند. این ویژگی باعث می شود لیزر در برنامه هایی مانند طیف سنجی و ارتباط نوری بسیار مفید باشد.
3 محیط فعال و بازخورد سبک
لیزرها از سه قسمت اصلی تشکیل شده اند: محیط فعال ، منبع انرژی و آینه. محیط های فعال موادی هستند که می توانند نور مانند کریستال ها ، گازها و نیمه هادی ها را تقویت کنند. منبع انرژی (پمپ) اتمهای فعال محیطی را تحریک می کند. این آینه همچنین در یک محیط فعال نور را غنی سازی و تقویت می کند. یکی از آینه ها شفاف است و بخشی از نور را می توان به عنوان یک پرتو لیزر برداشت.
انواع لیزر
لیزرها بر اساس محیط فعال ، طول موج و برنامه های کاربردی آنها به انواع مختلفی تقسیم می شوند. برخی از مهمترین انواع لیزر:
1. لیزرهای زباله: در این نوع لیزرها ، محیط فعال کریستالی یا شیشه ای است که با یون های فلزی مانند Neodium (ND) یا کروم (CR) کپی شده است. ND: YAG یکی از مشهورترین لیزرهای جامد است که به طور گسترده در صنعت و پزشکی مورد استفاده قرار می گیرد. برای شرکت در درس های لیزر موهای زائد ، به سایت لیزر بروید.https://www.pishkhan.com/article/1345
2. لیزرهای گاز: در این لیزرها ، محیط فعال گاز است. لیزر نئون (HE-NE) و یک لیزر دی اکسید کربن (CO2) لیزرهای گاز هستند. از لیزر CO2 در برش و جوشکاری از قدرت بالا و طول موج طولانی استفاده می شود.
3 لیزر دریافت شده (دیودهای لیزر): این لیزرها از نیمه هادی ها مانند آرسنید گاو (GAAS) ساخته شده اند و در دستگاه هایی مانند کودک -بازیکن ، چاپگرهای لیزر و ارتباطات نوری استفاده می شوند. دیودهای لیزر کوچک ، کم و ارزان هستند. یکی از مشهورترین مارک های این نوع لیزر لیزر تیتانیوم است.
4. لیزرهای رنگی: این لیزرها از مواد آلی به عنوان یک محیط فعال استفاده می کنند و می توانند طول موج را تنظیم کنند. از لیزرهای رنگی در تحقیقات علمی و طیف سنجی استفاده می شود.
5 لیزرهای ساخته شده از فیبر: در این لیزرها ، محیط فعال یک فیبر نوری است که با یونهای فلزات کپی می شود. این لیزرها در صنعت و ارتباط آسان از راندمان بالا و کیفیت عالی پرتو استفاده می شوند.
سخن
لیزرها به عنوان یکی از مهمترین فن آوری های قرن بیستم ، تأثیر عمیقی بر زندگی بشر داشتند. از پزشکی و صنعت گرفته تا ارتباطات و سرگرمی ، از لیزرها در مناطق مختلف استفاده می شود. انتظار می رود با دستاوردهای فناوری ، برنامه های لیزر در آینده گسترده تر و متنوع تر شوند. با این وجود ، مشکلاتی مانند هزینه های بالا و مشکلات ایمنی نیز باید در نظر گرفته شود. به طور کلی ، لیزرها ، به عنوان یک ابزار قدرتمند و همه ، هنوز در مرکز تحولات علمی و فناوری قرار خواهند گرفت.