Typy i komponenty lasera

LASER

Akronim LASER oznacza Light amplification by stimulated emission of radiation. Laser to urządzenie, które produkuje unikalny rodzaj światła, nie występujący naturalnie. To światło jest generowane poprzez optyczne wzmocnienie, które polega na stymulowanym emisji promieniowania elektromagnetycznego. Jest ono różne od konwencjonalnego światła na trzy sposoby. Po pierwsze, światło z lasera zawiera tylko jedną barwę lub długość fali, dlatego nazywane jest 'monochromatycznym'. Po drugie, wszystkie fale mają tę samą fazę - stąd nazywane jest spójnym. I po trzecie, promienie lasera są bardzo wąskie i mogą być skupione w jednym małym punkcie - ta właściwość sprawia, że nazywane jest 'kolinearnym'. Są to również cechy charakterystyczne dla lasera.

Dla jego działania niezbędna jest inwersja populacji. Gdy grupa atomów lub cząsteczek istnieje z większą liczbą elektronów w stanie pobudzonym niż w stanach o niższej energii, następuje inwersja populacji. Kiedy elektron znajduje się w stanie pobudzonym, może ulec rozpadowi do pustego stanu o niższej energii. Jeśli elektron ulega rozkładowi bez zewnętrznego wpływu, emitując foton, mówi się o spontanicznej emisji.

Stymulowana emisja zachodzi, gdy foton stymuluje elektron, powodując, że emituje on drugi foton i wraca do stanu o niższej energii. Ten proces prowadzi do powstania dwóch spójnych fotonów. Teraz, jeśli istnieje znaczna inwersja populacji, stymulowana emisja może wytworzyć znaczne wzmocnienie światła. Fotony, które powstają w wyniku stymulowanej emisji, tworzą spójne światło, ponieważ mają określone relacje fazowe.

Zasada działania lasera została po raz pierwszy odkryta przez Einsteina w 1917 roku, ale dopiero w 1958 roku udało się pomyślnie opracować laser.

Lasery mają szeroki zakres zastosowań. Są integralną częścią urządzeń konsumentowskich, takich jak odtwarzacze CD i DVD, oraz drukarki. W medycynie są używane do operacji i leczenia skóry, podczas gdy w przemyśle pomagają w cięciu i spawaniu materiałów. Są używane w urządzeniach wojskowych i policyjnych do oznaczania celów i pomiaru odległości. Lasery mają również wiele ważnych zastosowań w badaniach naukowych.

Składniki lasera

• Materia laseująca lub aktywny środek.

• Zewnętrzne źródło energii.

• Optyczny rezonator.

Rodzaje laserów

• Laser stały

• Laser gazowy

• Laser barwnikowy lub ciekły

• Laser excimer

• Laser chemiczny

• Laser półprzewodnikowy