Характеристики лазеров

ЛазерныйЭто вид света, который не существует в природе и излучается из-за возбуждения. Он обладает характеристиками хорошей направленности, высокой яркости, хорошей монохроматичности и хорошей когерентности.

Условия для генерации лазеров

ПоколениеЛазерный диодДолжен удовлетворять трем условиям: инверсия населенности, обратная связь резонатора и пороговое условие. Благодаря стимулированному поглощению количество частиц на высоких энергетических уровнях больше, чем на низких энергетических уровнях (инверсия числа), и на обоих концах активной области необходимо изготовить параллельные отражающие поверхности, которые могут отражать фотоны, чтобы сформировать резонансную полость и сделать усиление больше потерь, То есть число фотонов, вновь генерируемых в то же время, больше, чем число фотонов, поглощенных рассеянием. Только при соблюдении этих трех условий можно генерировать лазерный свет.

Характеристики лазеров

Во-первых, хорошая направленность. Обычные источники света (солнце, лампы накаливания или люминесцентные лампы) излучают свет во всех направлениях, в то время как светоизлучающее направление лазера может быть ограничено телесным углом менее нескольких миллирадианов, что увеличивает освещенность в направлении облучения в десять миллионов раз. Диаметр диффузии лазера составляет менее 1 метра на 200 километров. Если он попадает на Луну на расстоянии 3,8 × 105 километров от Земли, луч распространяется менее чем на 2 километра, в то время как обычные прожекторы распространяются на десятки метров на несколько километров. Лазерная коллимация, наведение и дальность заключается в том, чтобы воспользоваться этой особенностью хорошей направленности.

Во-вторых, высокая яркость. Лазер-самый яркий источник света современности, с ним может сравниться только сильная вспышка в момент взрыва водородной бомбы. Яркость солнечного света составляет около 1865 × 109 кд/м², а выходная яркость мощного лазера может быть на 7-14 порядков выше, чем у солнечного света. Хотя общая энергия лазера не обязательно очень велика, из-за высокой концентрации энергии легко создать высокое давление и высокую температуру в десятки тысяч или даже миллионы градусов Цельсия в крошечной точке. Практические применения, такие как лазерное сверление, резка, сварка и лазерная хирургия, используют это свойство.

Третье-хорошая монохроматичность. Свет-это электромагнитная волна. Цвет света зависит от его длины волны. Свет, излучаемый обычными источниками света, обычно содержит различные длины волн и представляет собой смесь различных цветов света. Солнечный свет включает в себя видимый свет в семи цветах: красный, желтый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый, а также невидимый свет, такой как инфракрасный свет и ультрафиолетовый свет. Длина волны определенного лазера сосредоточена только в очень узкой спектральной полосе или частотном диапазоне. Например, длина волны гелий-неоновых лазеров составляет 632,8 нанометра, а диапазон изменения длины волны составляет менее одной десятитысячной доли нанометра. Хорошая монохроматичность лазера обеспечивает очень благоприятные средства для научных экспериментов, таких как точные измерительные инструменты и возбуждение некоторых химических реакций.

Четыре, хорошая согласованность. Интерференция-это свойство волновых явлений. Основываясь на характеристиках высокой направленности и высокой монохроматичности лазерного света, он обязательно будет светом с отличной когерентностью. Это свойство лазеров делает голографию реальностью.