레이저 고체 : 원칙을 운영, 응용 프로그램

이 문서에서는 다른 유형에 비해 고체 레이저의 장점이 무엇인지 단색 방사선의 소스와이 무엇인지 보여줍니다. 여기에서 우리는 일관된 방사선, 왜 펄스 장치보다 강력한, 필요한 것을 조각의 세대가 얼마나 말된다. 또한 세 가지 필요한 레이저 요소로 간주하고 그것을 작동하는 방법입니다.

밴드 이론

우리가 (예를 들어, 고체 상태) 레이저를 운영하는 방법에 대해 이야기하기 전에, 당신은 실제 모델의 일부를 고려해야합니다. 학교 수업에서 하나가 핵 주위를 전자가 특정 궤도 또는 에너지 레벨에 배치되는 것을 기억합니다. 우리의 처분을하지 원자 하나, 그리고 많은에, 즉, 우리가 어떤 입체 몸을 고려하면, 한 가지 문제가있다.

따르면 파울리 원리 일이 신체와 동일한 에너지를 하나의 전자 일 수있다. 따라서, 심지어 작은 입자는 원자의 다수를 포함한다. 자연은이 경우에 매우 우아한 출구를 발견했다 - 인접한 다른 각각의 전자 에너지의 에너지를 아주 작은, 거의 분간하기 양. 이 경우 하나 개의 레벨을 모두 전자는 단일 에너지 밴드에 "압착". 전자 코어로부터 가장 멀리 위치하는 영역은 가수라고. 그녀의 영역은 높은 에너지를 가지고 따릅니다. 자유롭게 이동 전자들, 그것은 전도대 불린다.

방출 및 흡수

상관 레이저 (고체는 가스 화학)의 한 영역에서 다른 전자 전이의 원리에서 작동한다. 당신의 몸이 빛에 노출되는 경우, 전자에 광자는 그가 더 높은 에너지 상태에에 충분한 전력을 제공합니다. 반대로, 전자는 원자가 전도대로부터 전송 될 때, 광자를 방출한다. 재료가 반도체 또는 절연체이면 원자가 및 전도성 밴드 간격 없음 레벨에 의해 분리된다. 따라서, 전자는있을 수 없다. 이 간격은 밴드 갭이라고합니다. 광자가 충분한 에너지를 가지고 있다면, 전자는이 간격을 극복 이동합니다.

세대

고체 레이저의 동작 원리는 금지 영역의 물질은 소위 반전 층을 생성한다는 사실에 기초한다. 이 수준에서 전자 수명은 전도대에서 체류하는 동안보다 높다. 따라서,에 일정 시간에 전자를 "축적". 이는 인구 반전이라고합니다. 점선 전자에 의해이 레벨에서, 광자는 원하는 파장을 통과 할 때 빛의 파장의 길이와 동일한 위상의 다수의 동시 발생을 야기한다. 즉, 전자가 단색 광자 빔 충분히 높은 전력을 생성하는 기저 상태로 한번에 사태이며,이다. 최초의 레이저 개발의 주요 문제가되는 수준의 하나의 가능한 인구 반전 될 물질의 이러한 조합을 찾을 것을 주목해야한다. 첫 번째 작동 매체 합금강 루비.

레이저의 조성물

주요 구성 요소에 고체 레이저는 다른 종 다르다. 레벨 중 하나의 인구 반전, 광원에 의해 조명 된 작동 유체. 그것은 펌핑라고합니다. 종종 통상의 백열 램프 또는 가스 방전관 수있다. 작동 유체의 두 개의 평행 연장 단부 (고체 레이저 결정 가스 가정 - 진공 분위기) 거울 시스템 또는 광 공진기를 형성한다. 이는 상기 빔 출구 평행들만 광자 수집한다. 펌핑 고체 레이저는 일반적으로 플래시 램프를 통해 발생한다.

고체 레이저의 종류

레이저 빔의 출력 모드에 따라 연속하고 펄스 레이저를 구별. 그들 각각 사용하고 자신의 특성을 가지고 있습니다. 가장 큰 차이점 - 펄스 고체 레이저는 더 높은 용량을 가지고있다. '말뚝 박기'와 같은 각 샷 광자 때문에, 다음 하나의 펄스는 같은 기간 동안 연속 발진보다 높은 에너지를 제공 할 수있다. 펄스는, 더 강력한 각각 "샷"지속 작은. 지금이 순간, 구축하기 위해 기술적으로 가능하다 펨토초 레이저를. 그 펄스의 하나는 약 10 ^-15 초 동안 지속됩니다. 이러한 의존성은 전술 한 바와 같이 역 프로세스의 인구가 매우 매우 작은 지속한다는 사실과 관련이 있습니다. 더 이상 필요는 "촬영"레이저 전에, 더 많은 전자가 반전 수준을 떠날 시간을 기다려야한다. 따라서, 출력 빔의 감소 된 농도 및 광자 에너지.

레이저 조각

사람의 일상 생활 장식 금속과 유리 항목의 표면에 패턴. 그들은 화학적 또는 레이저에 의해 기계적으로 적용 할 수 있습니다. 후자의 방법은 가장 현대적인 것입니다. 다른 방법에 비해 자사의 장점으로 다음과 같습니다. 작업 표면에 직접적인 영향이없는 때문에 패턴이나 비문을 적용하는 과정에서 일을 손상하는 것은 거의 불가능하다. 레이저 빔 화상 매우 얕은 홈 : 유물에 새겨진 표면은 부드럽고, 따라서 물건이 손상되지 않고 오래 지속됩니다. 금속 레이저 빔의 경우 문제의 매우 구조를 변경하고 단어 몇 년 동안 퇴색하지 않을 것이다. 것은 신중하게 사용하는 경우, 다음에 패턴의 여러 세대가 정확하게 보존, 산에 담그지 또는 변형되지 않습니다. 레이저 조각은 고체 상태는 두 가지 이유 전환을 선택하는 것이 가장 좋습니다 : 고체의 프로세스를 쉽게 관리 할 수 있으며, 그것은 출력과 가격의 비율에 최적입니다.

설치

조각은 특별한 설치가 있습니다. 직접 레이저 이외에도, 이들은 기계적 가이드로 구성되는 레이저 동작 및 모니터링 장치 (컴퓨터). 레이저 기계는 인간 활동의 여러 분야에서 사용된다. 위에서 우리는 일상 항목 장식에 대해 이야기했다. 등록 된 칼, 라이터, 안경, 긴 시간 동안 시계는 가족에 남아와 행복한 순간을 생각 나게한다.

그러나뿐만 아니라 국내뿐만 아니라 공업 제품은 레이저 조각이 필요합니다. 수천 또는 수백만의 수백 : 등 자동차와 같은 대형 식물, 엄청난 수의 세부 사항을 발표했다. 각 항목이 표시되어야합니다 - 언제, 누가 그것을 만들었습니다. 비, 릴리즈 타임을 찾을 레이저 조각보다 더 좋은 방법, 수명도 마모의 위험을 증가 움직이는 부분, 긴 될 것입니다. 레이저 기계는,이 경우에는 높은 용량과 안전성을 특징으로해야합니다. 결국, 퍼센트 변화 중 적어도 일부 음각은 금속 부품의 속성은, 그것이 외부 자극에 다르게 반응 할 수있는 경우. 예를 들어, 비문의 응용 프로그램의 지점에서 휴식. 그러나 간단한 가정용 저렴 설치에 적합합니다.