1. stimulirana emisija
Osnovni princip laserskog izvora oslanja se nastimulirana emisija, postupak koji je prvi opisao Albert Einstein . Kada pobuđena čestica (atom, ion ili molekula) u višoj energetskoj razini ometa foton s energijom koja odgovara jaz između razine energije, oslobađa se drugi foton koji jestidentičan u učestalosti, fazi i smjerudo dolaznog fotona . to stvara koherentno pojačavanje svjetla .
2. Inverzija stanovništva
Da bi stimulirana emisija dominirala nad spontanom emisijom (koja proizvodi ne-koherentnu svjetlost), aInverzija stanovništvaMora se postići .} To znači da broj čestica na višoj energetskoj razini premašuje one na nižoj razini energije . vanjskom izvoru energije (e . g ., optičko pumpanje, električno ispuštanje "u stanju dobitak u ne-jednak
3. Optički rezonator (šupljina)
Par ogledala (jedno potpuno reflektirajuće, jedno djelomično reflektirajuće) tvori optički rezonator, koji:
Pruža povratne informacije da se više puta pojača svjetlost kroz medij dobitka putem više prolaza .
Odabir za fotone koji putuju po osi šupljine, poboljšavajući kolimaciju snopa (usmjerenost) .
Podržava konstruktivne smetnje, što dovodi do rezonantnog pojačanja na određenim valnim duljinama .
4. postupak laserskog generiranja
Pumpanje: Energija iz izvora crpke pobuđuje čestice u dobitci srednje do viša razina energije .
Spontana emisija: Neke se čestice vraćaju na niže razine, emitirajući slučajne fotone .
Stimulirana emisija: Usklađeni fotoni (iz rezonatora) induciraju više čestica da se koherentno emitiraju, pojačavajući svjetlost .
Rezonantna oscilacija: Pojačana svjetlost odskače između ogledala, raste u intenzitetu dok ne izađe kroz djelomično reflektirajuće ogledalo kao fokusirana laserska zraka .
Ključne jednadžbe/principi
Einstein koeficijenti: Opišite stope stimulirane emisije, spontane emisije i apsorpcije .
Gaussova teorija snopa: Modelira širenje laserskih greda, karakterizirano niskom divergencijom .
Dobiti srednja svojstva: Struktura energetske razine medija dobitka (e . g ., kruta, plin, poluvodič) određuje izlaznu valnu duljinu i učinkovitost lasera .
Ukratko, laserski izvor koristi stimuliranu emisiju, inverziju stanovništva i optičku rezonancu za stvaranje visoko koherentne, usmjerene i jednobojne svjetlosne zrake, razlikujući ga od konvencionalnih izvora svjetlosti koji se oslanjaju na spontanu emisiju .
-- Rayther Laser Brain --