אַבאָנירן צו אונדזער סאציאל מידיאַ פֿאַר פּינטלעך פּאָסטן
לייזערז, אַ קאָרנערסטאָון פון מאָדערן טעכנאָלאָגיע, זענען ווי פאַסאַנייטינג ווי קאָמפּליצירט. אין זייער האַרץ ליגט אַ סימפאָניע פון קאַמפּאָונאַנץ ארבעטן אין יוניסאַן צו פּראָדוצירן קאָוכיראַנט, אַמפּלאַפייד ליכט. דער בלאָג דעלוווז אין די ינטראַקאַסיז פון די קאַמפּאָונאַנץ, געשטיצט דורך וויסנשאפטלעכע פּרינסאַפּאַלז און יקווייזשאַנז, צו צושטעלן אַ דיפּער פארשטאנד פון לאַזער טעכנאָלאָגיע.
אַוואַנסירטע ינסייץ אין לאַזער סיסטעם קאַמפּאָונאַנץ: אַ טעכניש פּערספּעקטיוו פֿאַר פּראָפעססיאָנאַלס
| קאָמפּאָנענט | פֿונקציע | ביישפילן |
| געווינען מיטל | דער געווינס מיטל איז דער מאַטעריאַל אין אַ לאַזער געניצט פֿאַר אַמפּלאַפייינג ליכט. עס פאַסילאַטייץ ליכט אַמפּלאַפאַקיישאַן דורך דעם פּראָצעס פון באַפעלקערונג ינווערזשאַן און סטימיאַלייטאַד ימישאַן. די ברירה פון געווינס מיטל דיטערמאַנז די ראַדיאַציע קעראַקטעריסטיקס פון די לאַזער. | האַרט-שטאַט לייזערז: למשל, Nd:YAG (נעאָדידיום-דאַפּטיד יטריום אַלומינום גאַרנעט), געניצט אין מעדיציניש און ינדאַסטריאַל אַפּלאַקיישאַנז.גאַז לייזערז: למשל, CO2 לייזערז, געניצט פֿאַר קאַטינג און וועלדינג.סעמיקאַנדאַקטער לייזערז:למשל, לאַזער דייאָודז, געניצט אין פיברע אָפּטיקס קאָמוניקאַציע און לאַזער פּוינטערז. |
| פּאַמפּינג מקור | די פּאַמפּינג מקור גיט ענערגיע צו די געווינס מיטל צו דערגרייכן באַפעלקערונג ינווערזשאַן (די ענערגיע מקור פֿאַר באַפעלקערונג ינווערזשאַן), ענייבאַלינג לאַזער אָפּעראַציע. | אָפּטיש פּאַמפּינג: ניצן טיף ליכט קוואלן ווי פלאַשלאַמפּס צו פּאָמפּע האַרט-שטאַט לייזערז.עלעקטריקאַל פּאַמפּינג: יקסייטינג די גאַז אין גאַז לייזערז דורך עלעקטריק קראַנט.סעמיקאַנדאַקטער פּאַמפּינג: ניצן לאַזער דייאָודז צו פּאָמפּע די האַרט-שטאַט לאַזער מיטל. |
| אָפּטיש קאַוואַטי | די אָפּטיש קאַוואַטי, קאַנסיסטינג פון צוויי מירערז, ריפלעקס ליכט צו פאַרגרעסערן די וועג לענג פון ליכט אין די געווינס מיטל, דערמיט ענכאַנסינג ליכט אַמפּלאַפאַקיישאַן. עס גיט אַ באַמערקונגען מעקאַניזאַם פֿאַר לאַזער אַמפּלאַפאַקיישאַן, סאַלעקטינג די ספּעקטראַל און ספּיישאַל קעראַקטעריסטיקס פון די ליכט. | פּלאַנאַר-פּלאַנאַר קאַוואַטי: געניצט אין לאַבאָראַטאָריע פאָרשונג, פּשוט סטרוקטור.פּלאַנאַר-קאָנקאַווע קאַוואַטי: פּראָסט אין אינדוסטריעלע לייזערז, גיט הויך-קוואַליטעט בימז. רינג קאַוואַטי: געניצט אין ספּעציפיש דיזיינז פון רינג לייזערז, ווי רינג גאַז לייזערז. |
דער געווינס מיטל: אַ נעקסוס פון קוואַנטום מאַקאַניקס און אָפּטיש אינזשעניריע
קוואַנטום דינאַמיק אין די גיינז מיטל
דער געווינס מיטל איז ווו די פונדאַמענטאַל פּראָצעס פון ליכט אַמפּלאַפאַקיישאַן אַקערז, אַ דערשיינונג דיפּלי איינגעווארצלט אין קוואַנטום מאַקאַניקס. די ינטעראַקשאַן צווישן ענערגיע שטאַטן און פּאַרטיקאַלז אין די מיטל איז גאַווערנד דורך די פּרינסאַפּאַלז פון סטימיאַלייטאַד ימישאַן און באַפעלקערונג ינווערזשאַן. די קריטיש שייכות צווישן די ליכט ינטענסיטי (I), די ערשט ינטענסיטי (I0), די יבערגאַנג קרייַז-אָפּטיילונג (σ21), און די פּאַרטאַקאַל נומערן ביי די צוויי ענערגיע לעוועלס (N2 און N1) איז דיסקרייבד דורך די יקווייזשאַן I = I0e^ (σ21(נ2-נ1)ל). דערגרייכן אַ באַפעלקערונג ינווערזשאַן, ווו N2> N1, איז יקערדיק פֿאַר אַמפּלאַפאַקיישאַן און איז אַ קאָרנערסטאָון פון לאַזער פיזיק.1].
דריי-לעוועל קעגן פיר-לעוועל סיסטעמען
אין פּראַקטיש לאַזער דיזיינז, דריי-מדרגה און פיר-מדרגה סיסטעמען זענען קאַמאַנלי געניצט. דריי-מדרגה סיסטעמען, בשעת סימפּלער, דאַרפן מער ענערגיע צו דערגרייכן באַפעלקערונג ינווערזשאַן ווי דער נידעריקער לאַזער מדרגה איז די ערד שטאַט. פיר-מדרגה סיסטעמען, אויף די אנדערע האַנט, פאָרשלאָגן אַ מער עפעקטיוו מאַרשרוט צו באַפעלקערונג ינווערזשאַן רעכט צו דער גיך ניט-ראַדיאַטיווע פאַרפוילן פון די העכער ענערגיע מדרגה, מאכן זיי מער פאַרשפּרייט אין מאָדערן לאַזער אַפּלאַקיישאַנז.2].
Is ערביום-דאָפּט גלאזאַ געווינס מיטל?
יאָ, ערביום-דאָפּט גלאז איז טאַקע אַ טיפּ פון געווינס מיטל געניצט אין לאַזער סיסטעמען. אין דעם קאָנטעקסט, "דאָפּינג" רעפערס צו דעם פּראָצעס פון אַדינג אַ זיכער סומע פון ערביום ייאַנז (ער³⁺) צו די גלאז. ערביום איז אַ זעלטן ערד עלעמענט וואָס, ווען ינקאָרפּערייטיד אין אַ גלאז באַלעבאָס, קענען יפעקטיוולי פאַרגרעסערן ליכט דורך סטימיאַלייטאַד ימישאַן, אַ פונדאַמענטאַל פּראָצעס אין לאַזער אָפּעראַציע.
ערביום-דאָפּט גלאז איז דער הויפּט נאָוטאַבאַל פֿאַר זייַן נוצן אין פיברע לייזערז און פיברע אַמפּלאַפייערז, ספּעציעל אין די טעלאַקאַמיונאַקיישאַנז אינדוסטריע. עס איז געזונט סוטאַד פֿאַר די אַפּלאַקיישאַנז ווייַל עס יפישאַנטלי אַמפּלאַפיייז ליכט ביי ווייוולענגטס אַרום 1550 נם, וואָס איז אַ שליסל ווייוולענגט פֿאַר אָפּטיש פיברע קאָמוניקאַציע רעכט צו זיין נידעריק אָנווער אין נאָרמאַל סיליקאַ פייבערז.
דיערביוםייאַנז אַרייַנציען פּאָמפּע ליכט (אָפט פֿון אַלאַזער דייאָוד) און זענען יקסייטאַד צו העכער ענערגיע שטאַטן. ווען זיי צוריקקומען צו אַ נידעריקער ענערגיע שטאַט, זיי אַרויסלאָזן פאָטאָנס ביי די לאַזינג ווייוולענגט, קאַנטריביוטינג צו די לאַזער פּראָצעס. דאָס מאכט ערביום-דאָפּט גלאז אַ עפעקטיוו און וויידלי געוויינט געווינס מיטל אין פאַרשידן לאַזער און אַמפּלאַפייער דיזיינז.
פֿאַרבונדענע בלאָגס: נייַעס - ערביום-דאָפּט גלאז: וויסנשאַפֿט & אַפּפּליקאַטיאָנס
פּאַמפּינג מעקאַניזאַמז: די דרייווינג קראַפט הינטער לייזערז
פאַרשידן אַפּראָוטשיז צו דערגרייכן באַפעלקערונג ינווערזשאַן
די ברירה פון פּאַמפּינג מעקאַניזאַם איז פּיוואַטאַל אין לאַזער פּלאַן, ינפלואַנסינג אַלץ פון עפעקטיווקייַט צו רעזולטאַט ווייוולענגט. אָפּטיש פּאַמפּינג, ניצן פונדרויסנדיק ליכט קוואלן אַזאַ ווי פלאַשלאַמפּס אָדער אנדערע לייזערז, איז פּראָסט אין האַרט-שטאַט און פאַרב לייזערז. עלעקטריקאַל אָפּזאָגן מעטהאָדס זענען טיפּיקלי געניצט אין גאַז לייזערז, בשעת סעמיקאַנדאַקטער לייזערז אָפט נוצן עלעקטראָן ינדזשעקשאַן. די עפעקטיווקייַט פון די פּאַמפּינג מעקאַניזאַמז, ספּעציעל אין דייאָוד-פּאַמפּט האַרט-שטאַט לייזערז, איז געווען אַ באַטייטיק פאָקוס פון פריש פאָרשונג, וואָס אָפפערס העכער עפעקטיווקייַט און קאַמפּאַקטנאַס.3].
טעכניש קאַנסידעריישאַנז אין פּאַמפּינג עפיקאַסי
די עפעקטיווקייַט פון די פּאַמפּינג פּראָצעס איז אַ קריטיש אַספּעקט פון לאַזער פּלאַן, ימפּאַקטינג קוילעלדיק פאָרשטעלונג און אַפּלאַקיישאַן סוטאַביליטי. אין האַרט-שטאַט לייזערז, די ברירה צווישן פלאַשלאַמפּס און לאַזער דייאָודז ווי אַ פּאָמפּע מקור קענען באטייטיק ווירקן די עפעקטיווקייַט פון די סיסטעם, טערמאַל מאַסע און שטראַל קוואַליטעט. די אַנטוויקלונג פון הויך-מאַכט, הויך-עפעקטיוו לאַזער דייאָודז האט רעוואַלושאַנייזד DPSS לאַזער סיסטעמען, וואָס אַלאַוז מער סאָליד און עפעקטיוו דיזיינז.4].
די אָפּטיש קאַוואַטי: ינזשעניעריע די לאַזער שטראַל
קאַוואַטי פּלאַן: אַ באַלאַנסינג אקט פון פיזיק און אינזשעניריע
די אָפּטיש קאַוואַטי, אָדער רעסאָנאַטאָר, איז ניט בלויז אַ פּאַסיוו קאָמפּאָנענט, אָבער אַן אַקטיוו באַטייליקטער אין פורעמונג די לאַזער שטראַל. דער פּלאַן פון די קאַוואַטי, אַרייַנגערעכנט די קערוואַטשער און אַליינמאַנט פון די מירערז, פיעסעס אַ קריטיש ראָלע אין דיטערמאַנינג די פעסטקייַט, מאָדע סטרוקטור און רעזולטאַט פון די לאַזער. די קאַוואַטי מוזן זיין דיזיינד צו פאַרבעסערן די אָפּטיש געווינען בשעת מינאַמייזינג לאָססעס, אַ אַרויסרופן וואָס קאַמביינז אָפּטיש ינזשעניעריע מיט כוואַליע אָפּטיקס5.
אָסילאַטיאָן טנאָים און מאָדע סעלעקציע
פֿאַר לאַזער אַסאַליישאַן צו פאַלן, די געווינס צוגעשטעלט דורך די מיטל מוזן יקסיד די לאָססעס אין די קאַוואַטי. דעם צושטאַנד, קאַפּאַלד מיט די פאָדערונג פֿאַר קאָוכיראַנט כוואַליע סופּערפּאָסיטיאָן, דיקטייץ אַז בלויז זיכער לאַנדזשאַטודאַנאַל מאָדעס זענען געשטיצט. די מאָדע ספּייסינג און די קוילעלדיק מאָדע סטרוקטור זענען ינפלואַנסט דורך די גשמיות לענג פון די קאַוואַטי און די ראַפראַקטיוו אינדעקס פון די געווינס מיטל.6].
מסקנא
דער פּלאַן און אָפּעראַציע פון לאַזער סיסטעמען ענקאַמפּאַס אַ ברייט ספּעקטרום פון פיזיק און ינזשעניעריע פּרינסאַפּאַלז. פון די קוואַנטום מאַקאַניקס רעגיאַלייטינג די געווינס מיטל צו די ינטראַקאַט ינזשעניעריע פון די אָפּטיש קאַוואַטי, יעדער קאָמפּאָנענט פון אַ לאַזער סיסטעם פיעסעס אַ וויטאַל ראָלע אין זייַן קוילעלדיק פאַנגקשאַנאַליטי. דער אַרטיקל האט צוגעשטעלט אַ בליק אין די קאָמפּלעקס וועלט פון לאַזער טעכנאָלאָגיע, און אָפפערס ינסייץ וואָס רעזאַנייט מיט די אַוואַנסירטע פארשטאנד פון פּראָפעססאָרס און אָפּטיש ענדזשאַנירז אין דעם פעלד.
רעפערענצן
- 1. Siegman, AE (1986). לייזערז. אוניווערסיטעט וויסנשאַפֿט ביכער.
- 2. סוועלטאָ, אָ (2010). פּרינסאַפּאַלז פון לייזערז. ספּרינגער.
- 3. Koechner, W. (2006). האַרט-שטאַט לאַזער אינזשעניריע. ספּרינגער.
- 4. פּייפּער, JA, & מילדרען, רפּ (2014). דיאָדע פּאַמפּט סאָליד שטאַט לייזערז. אין האַנדבאָאָק פון לאַזער טעכנאָלאָגיע און אַפּפּליקאַטיאָנס (באַנד ווו). CRC דרוק.
- 5. Milonni, PW, & Eberly, JH (2010). לאַזער פיזיק. ווילי.
- 6. סילפוואַסט, ווט (2004). לאַזער פונדאַמענטאַלס. קיימברידזש אוניווערסיטעט פרעסע.
פּאָסטן צייט: נאוועמבער 27-2023