Լազերային և սովորական լույսի միջև եղած տարբերությունների ըմբռնումը և լազերի առաջացման եղանակը

Լազերային տեխնոլոգիան հեղափոխություն է մտցրել տարբեր ոլորտներում՝ արտադրությունից մինչև առողջապահություն: Բայց ինչո՞վ է լազերային լույսը տարբերվում սովորական լույսից: Այս հոդվածը ուսումնասիրում է լազերի ստեղծման հիմնական տարբերությունները և հիմնարար գործընթացը:

Լազերային և սովորական լույսի միջև եղած տարբերությունները

1. Մոնոքրոմատիկություն. Լազերային լույսն ունի գերազանց մոնոքրոմատիկություն, ինչը նշանակում է, որ այն բաղկացած է մեկ ալիքի երկարությունից՝ չափազանց նեղ սպեկտրալ գծի լայնությամբ: Ի տարբերություն դրա, սովորական լույսը բազմաթիվ ալիքի երկարությունների խառնուրդ է, ինչը հանգեցնում է ավելի լայն սպեկտրի:

2. Պայծառություն և էներգիայի խտություն. Լազերային ճառագայթներն ունեն բացառիկ բարձր պայծառություն և էներգիայի խտություն, ինչը թույլ է տալիս կենտրոնացնել ինտենսիվ էներգիան փոքր տարածքում: Սովորական լույսը, չնայած տեսանելի է, ունի զգալիորեն ցածր պայծառություն և էներգիայի կոնցենտրացիա: Լազերների բարձր էներգիայի արտադրության պատճառով արդյունավետ սառեցման լուծումները, ինչպիսիք են արդյունաբերական ջրատաքացուցիչները, կարևոր են կայուն աշխատանքը պահպանելու և գերտաքացումը կանխելու համար:

3. Ուղղորդվածություն. Լազերային ճառագայթները կարող են տարածվել խիստ զուգահեռ ձևով՝ պահպանելով փոքր դիվերգենցիայի անկյուն: Սա լազերները դարձնում է իդեալական ճշգրիտ կիրառությունների համար: Մյուս կողմից, սովորական լույսը ճառագայթում է բազմաթիվ ուղղություններով, ինչը հանգեցնում է զգալի ցրման:

4. Կոհերենտություն. Լազերային լույսը բարձր կոհերենտություն ունի, ինչը նշանակում է, որ դրա ալիքներն ունեն միատարր հաճախականություն, փուլ և տարածման ուղղություն: Այս կոհերենտությունը հնարավորություն է տալիս կիրառել այնպիսի կիրառություններ, ինչպիսիք են հոլոգրաֆիան և օպտիկամանրաթելային կապը: Սովորական լույսը զուրկ է այս կոհերենտությունից, քանի որ դրա ալիքները ցուցաբերում են պատահական փուլեր և ուղղություններ:

Ինչպես է առաջանում լազերային լույսը

Լազերային գեներացման գործընթացը հիմնված է խթանված ճառագայթման սկզբունքի վրա։ Այն ներառում է հետևյալ քայլերը.

1. Էներգիայի գրգռում. Լազերային միջավայրում (օրինակ՝ գազ, պինդ մարմին կամ կիսահաղորդիչ) ատոմները կամ մոլեկուլները կլանում են արտաքին էներգիա՝ էլեկտրոնները տեղափոխելով ավելի բարձր էներգետիկ վիճակի։

2. Պոպուլյացիայի ինվերսիա. Ստացվում է պայման, երբ գրգռված վիճակում ավելի շատ մասնիկներ կան, քան ցածր էներգիական վիճակում, ստեղծելով պոպուլյացիայի ինվերսիա, որը լազերային գործողության կարևորագույն պահանջ է։

3. Խթանված ճառագայթում. Երբ գրգռված ատոմը հանդիպում է որոշակի ալիքի երկարությամբ մուտքային ֆոտոնի, այն արձակում է նույնական ֆոտոն՝ ուժեղացնելով լույսը։

4. Օպտիկական ռեզոնանս և ուժեղացում. Առագայթված ֆոտոնները անդրադարձվում են օպտիկական ռեզոնատորի (հայելիների զույգ) ներսում՝ անընդհատ ուժեղանալով, երբ ավելի շատ ֆոտոններ են խթանվում։

5. Լազերային ճառագայթի ելք. Երբ էներգիան հասնում է կրիտիկական շեմի, մասամբ անդրադարձնող հայելու միջով արձակվում է կոհերենտ, բարձր ուղղորդված լազերային ճառագայթ, որը պատրաստ է կիրառման: Քանի որ լազերները գործում են բարձր ջերմաստիճաններում, արդյունաբերական սառեցուցիչի ինտեգրումը օգնում է կարգավորել ջերմաստիճանը՝ ապահովելով լազերի կայուն աշխատանքը և երկարացնելով սարքավորումների կյանքի տևողությունը:

Ամփոփելով՝ լազերային լույսը տարբերվում է սովորական լույսից իր եզակի հատկություններով՝ մոնոքրոմատիկություն, բարձր էներգիայի խտություն, գերազանց ուղղվածություն և կոհերենտություն: Լազերի առաջացման ճշգրիտ մեխանիզմը հնարավորություն է տալիս լայնորեն կիրառել այն առաջատար ոլորտներում, ինչպիսիք են արդյունաբերական մշակումը, բժշկական վիրաբուժությունը և օպտիկական կապը: Լազերային համակարգի արդյունավետությունը և երկարակեցությունը օպտիմալացնելու համար հուսալի ջրային սառեցուցիչի ներդրումը ջերմային կայունության կառավարման հիմնական գործոն է: