ლაზერის ტიპები და კომპონენტები

ლაზერი

აკრონიმი LASER ნიშნავს სინათლის ამპლიფიკაციას გახერხებული გამოყოფის სინათლით. ლაზერი არის მოწყობილობა, რომელიც წარმოქმნის ნებისმიერი ბუნებრივი სინათლის ადგილზე უნიკალურ ტიპს. ეს სინათლე წარმოქმნილია ოპტიკური ამპლიფიკაციის საშუალებით, რომელიც დადებულია ელექტრომაგნიტური რადიაციის გახერხებულ გამოყოფაზე. ეს განსხვავდება ჩვეულებრივი სინათლისგან სამი გზით. პირველი, ლაზერის სინათლე შეიცავს მხოლოდ ერთ ფარგლს ან სიგრძეს, ამიტომ ეწოდება 'მონოქრომატული'. მეორე, ყველა სიგრძე ფაზაშია- ამიტომ ეწოდება კოჰერენტი. და მესამე, ლაზერის სინათლის სხივები ძალიან ხაზურია და შეიძლება დაკონცენტრირდეს ერთ პატარა წერტილზე- ეს თვისება ხდის ისეთს, რომ ეწოდება 'კოლიმირებული'. ეს არის ასევე ლაზერის მახასიათებლები.

მისი მუშაობისთვის საჭიროა პოპულაციის ინვერსია. როდესაც ატომების ან მოლეკულების ჯგუფში არის უფრო ბევრი ელექტრონი აღებულ სიდიდეში, ვიდრე დაბალ ენერგიის სიდიდეში, ხდება პოპულაციის ინვერსია. როდესაც ელექტრონი აღებულ სიდიდეშია, ის შეიძლება დაეცეს ცარიელ დაბალ ენერგიის სიდიდეში. თუ ელექტრონი დაეცეს გარე შეზღუდვის გარეშე, ფოტონის გამოყოფით, ეს ცნობილია როგორც სპონტანური გამოყოფა.

გახერხებული გამოყოფა ხდება, როდესაც ფოტონი გახერხებს ელექტრონს, რაც იწვევს მეორე ფოტონის გამოყოფას და დაბრუნებას დაბალ ენერგიის სიდიდეში. ეს პროცესი იწვევს ორი კოჰერენტული ფოტონის წარმოქმნას. თუ საკმარისი პოპულაციის ინვერსია არსებობს, მაშინ გახერხებული გამოყოფა შეიძლება შექმნას სინათლის მნიშვნელოვანი ამპლიფიკაცია. გახერხებული გამოყოფის დროს წარმოქმნილი ფოტონები წარმოქმნიან კოჰერენტულ სინათლეს, რადგან ისინი არიან დეფინიტური ფაზური ურთიერთდები.

ლაზერის პრინციპი პირველად გამოიკვლია აინშტაინმა 1917 წელს, მაგრამ მხოლოდ 1958 წელს ლაზერი წარმატებით დაითვალისწინა.

ლაზერებს აქვთ ფართო გამოყენების სფერო. ისინი არიან საჭირო მომხმარებლის მოწყობილობებში, როგორიცაა CD და DVD პლეიერები და პრინტერები. მედიცინაში ისინი გამოიყენება ქირურგიული და კოჟის მკურნალობისთვის, ხოლო სამრეწველო მრავალფეროვანი მასალების ჭრისა და შერეულისთვის. ისინი გამოიყენება სამხედრო და პოლიციის მოწყობილობებში მიზანების მონიშვნისა და მანძილის გაზომვისთვის. ლაზერებს აქვთ ბევრი მნიშვნელოვანი გამოყენება სამეცნიერო კვლევებში.

ლაზერის კომპონენტები

• ლაზერული მასალა ან აქტიური საშუალება.

• გარე ენერგიის წყარო.

• ოპტიკური რეზონატორი.

ლაზერების ტიპები

• სოლიდური ლაზერი

• გაზის ლაზერი

• კანის ან თხის ლაზერი

• ექსიმერის ლაზერი

• ქიმიური ლაზერი

• სემიკონდუქტორის ლაზერი