Лазер болон энгийн гэрлийн ялгааг болон лазер хэрхэн үүсдэгийг ойлгох нь

Лазер технологи нь үйлдвэрлэлээс эхлээд эрүүл мэндийн салбар хүртэл янз бүрийн салбарт хувьсгал хийсэн. Гэхдээ лазерын гэрэл нь ердийн гэрлээс юугаараа ялгаатай вэ? Энэ нийтлэлд лазер үүсгэх гол ялгаа болон үндсэн үйл явцыг авч үзэх болно.

Лазер болон энгийн гэрлийн ялгаа

1. Монохромат чанар: Лазер гэрэл нь маш сайн монохромат чанартай бөгөөд энэ нь спектрийн шугамын өргөн маш нарийн нэг долгионы уртаас бүрдэнэ гэсэн үг юм. Үүний эсрэгээр энгийн гэрэл нь олон долгионы уртын холимог бөгөөд үүний үр дүнд илүү өргөн спектр үүсдэг.

2. Гэрэлтэлт ба энергийн нягтрал: Лазер туяа нь маш өндөр гэрэлтэлт ба энергийн нягтралтай тул жижиг талбайд эрчимтэй эрчим хүчийг төвлөрүүлэх боломжийг олгодог. Ердийн гэрэл нь харагдахуйц боловч гэрэлтэлт ба энергийн концентраци мэдэгдэхүйц бага байдаг. Лазерын өндөр энергийн гаралтаас шалтгаалан үйлдвэрийн усны хөргөгч гэх мэт үр дүнтэй хөргөлтийн шийдлүүд нь тогтвортой ажиллагааг хангах, хэт халалтаас урьдчилан сэргийлэхэд чухал үүрэгтэй.

3. Чиглэл: Лазер туяа нь маш зэрэгцээ байдлаар тархаж, бага зэрэг зөрүүний өнцгийг хадгалж чаддаг. Энэ нь лазерыг нарийн хэрэглээнд тохиромжтой болгодог. Нөгөөтэйгүүр, ердийн гэрэл олон чиглэлд цацруулж, мэдэгдэхүйц тархалт үүсгэдэг.

4. Когерент байдал: Лазер гэрэл нь маш когерент бөгөөд энэ нь түүний долгион нь жигд давтамж, фаз, тархалтын чиглэлтэй гэсэн үг юм. Энэхүү когерент байдал нь голографи, шилэн кабелийн холбоо зэрэг хэрэглээг зөвшөөрдөг. Энгийн гэрэлд энэ когерент чанар дутагдаж, долгион нь санамсаргүй фаз, чиглэлтэй байдаг.

Лазер гэрэл хэрхэн үүсдэг вэ

Лазер үүсгэх үйл явц нь өдөөгдсөн цацрагийн зарчим дээр суурилдаг бөгөөд дараах алхмуудыг агуулна.

1. Эрчим хүчний өдөөлт: Лазер орчин дахь (хий, хатуу эсвэл хагас дамжуулагч гэх мэт) атомууд эсвэл молекулууд нь гадны энергийг шингээж, электронуудыг илүү өндөр энергийн төлөвт шилжүүлдэг.

2. Популяцийн инверсия: Бага энергийн төлөвөөс илүү олон бөөмс өдөөгдсөн төлөвт орших нөхцөлийг бий болгож, популяцийн инверсияг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь лазерын үйлчлэлийн чухал шаардлага юм.

3. Өдөөгдсөн цацраг: Өдөөгдсөн атом нь тодорхой долгионы урттай ирж ​​буй фотонтой тулгарах үед ижил фотон ялгаруулж, гэрлийг олшруулдаг.

4. Оптик резонанс ба олшруулалт: Ялгарсан фотонууд нь оптик резонатор (хос толь) дотор ойж, илүү олон фотон өдөөгдөхөд тасралтгүй олшруулдаг.

5. Лазерын цацрагийн гаралт: Энерги чухал босгод хүрмэгц хэсэгчлэн тусгал толиор дамжуулан когерент, өндөр чиглэлтэй лазер туяа цацарч, хэрэглэхэд бэлэн болно. Лазерууд өндөр температурт ажилладаг тул үйлдвэрлэлийн хөргөгч суурилуулах нь температурыг зохицуулахад тусалдаг бөгөөд лазерын тогтвортой ажиллагааг хангаж, тоног төхөөрөмжийн ашиглалтын хугацааг уртасгадаг.

Эцэст нь хэлэхэд, лазер гэрэл нь өвөрмөц шинж чанаруудаасаа болоод ердийн гэрлээс ялгардаг: монохромат чанар, өндөр энергийн нягтрал, маш сайн чиглэлтэй байдал, уялдаа холбоо. Лазер үүсгэх нарийн механизм нь үүнийг үйлдвэрлэлийн боловсруулалт, анагаах ухааны мэс засал, оптик холбоо зэрэг дэвшилтэт салбарт өргөн ашиглах боломжийг олгодог. Лазер системийн үр ашиг, урт наслалтыг оновчтой болгохын тулд найдвартай ус хөргөгч суурилуулах нь дулааны тогтвортой байдлыг удирдах гол хүчин зүйл юм.