Šviesos stiprinimas stimuliuojama spinduliuote arba trumpai tariant lazeris yra prietaisas, kuris sukuria ir sustiprina tam tikro dažnio elektromagnetinę spinduliuotę stimuliuojamos emisijos procesu. Lazeryje visi šviesos spinduliai yra vienodo bangos ilgio ir yra koherentiniai; jie gali keliauti didelius atstumus neišsklaidydami.
Norėdami suprasti, kaip veikia lazeriai, turime suprasti, kaip atomas skleidžia šviesą. Atomas yra mažiausia dalelė pasaulyje, jame yra elektronų. Į atomą įvedus papildomą fotoną, elektronai yra priversti pereiti į aukštesnį energijos lygį, o dabar atomas yra sužadintos. Tačiau sužadintas atomas yra nestabilus ir elektronai visada bando grįžti į pradinę būseną, todėl išleisdami iš pradžių įgytą energijos perteklių kaip šviesos spinduliuotės fotoną. Šis procesas vadinamas spontaniška emisija, kaip parodyta paveikslėlyje žemiau. 1.
Lazeryje yra kamera, kurioje sužadinami terpės atomai, nukreipdami savo elektronus į aukštesnes orbitas su didesne energijos būsena. Kai vienas iš šių elektronų nušoka į žemesnės energijos būseną, jis išskiria papildomą energiją kaip tam tikro dažnio fotonas. Įvedę į sistemą daugiau fotonų, fotonai ilgainiui susidurs su kitu atomu su sužadintu elektronu, kuris paskatins tą elektroną grįžti į pradinę būseną, išspinduliuojant du ar daugiau fotonų tokiu pat dažniu kaip pirmasis ir fazėje su juo. . Šis efektas vyksta kaskadomis per kamerą, nuolat stimuliuodamas kitus atomus skleisti dar nuoseklesnius fotonus, ir šis procesas vadinamas stimuliuojama emisija. Kitaip tariant, šviesa buvo sustiprinta, kaip parodyta 2 paveiksle
Be to, abiejuose kameros galuose esantys veidrodžiai priverčia šviesą šokinėti pirmyn ir atgal per terpę. Vienas iš veidrodžių yra iš dalies skaidrus, todėl lazerio spindulys gali išeiti iš to kameros galo. Išlaikant pakankamą atomų skaičių terpėje išoriniu energijos šaltiniu aukštesnės energijos būsenoje, emisijos yra nuolat stimuliuojamos, ir šis procesas vadinamas populiacijos inversija. Galiausiai jis sukuria nuoseklių fotonų srautą, kuris yra labai koncentruotas galingos lazerio šviesos spindulys. Lazeriai naudojami pramonėje, karinėje ir mokslinėje srityje, įskaitant suvirinimą, taikinio aptikimą, mikroskopinę fotografiją, šviesolaidį, chirurgiją ir kt.
Lazerio tipai:
Yra daug skirtingų lazerių tipų, o toliau pateikiami penki pagrindiniai lazerių tipai.
1. Dujiniai lazeriai – pvz. HeNe dujų lazeris ir CO2 lazeriai, skleidžiantys šimtus vatų galios. Paprastai jie naudojami pjovimui ir suvirinimui pramonėje.
2. Cheminiai lazeriai – varomi cheminės reakcijos būdu, leidžiančiu gauti didelį energijos kiekį, daugiausia kariniams tikslams ir labai didelio bangos ilgio. Pvz. Vandenilio fluorido lazeris 2700nm.
3. Kietojo kūno lazeriai – optiškai pumpuojami naudojant kietą terpę, kuri yra legiruota, pvz., jonais legiruota kristalinė arba stiklinė. Pavyzdys galėtų būti lazerinis žymeklis.
4. Skaiduliniai lazeriai – šviesa nukreipiama dėl vidinio atspindžio optiniame pluošte. Šiais laikais jie plačiai žinomi dėl didelės išėjimo galios ir aukštos optinės kokybės bei ilgo tarnavimo laiko. Priežastis yra dėl pluoštų savybių, kurios suteikia didelį paviršiaus ploto ir tūrio santykį, o tai leidžia efektyviai vėsinti, kai palaikoma kilovatų nuolatinė išėjimo galia. Šviesolaidžio bangų nukreipimo savybės padeda išlaikyti signalo stiprumą ir sumažinti iškraipymus. Šviesolaidiniai lazeriai šiais laikais plačiai naudojami telekomunikacijoms, kurios plinta kelių kilometrų ilgio regionuose.
5. Puslaidininkiniai lazeriai – elektra pumpuojami
a) Šviesos diodai (LED) – diode, sudarytame iš tiesioginio juostos tarpo puslaidininkio, pavyzdžiui, galio arsenido, sankryžą kertantys nešikliai išskiria fotonus, kai jie rekombinuojasi su pagrindiniu nešikliu kitoje pusėje. Priklausomai nuo medžiagos, gali susidaryti bangos ilgiai (arba spalvos) nuo infraraudonųjų iki artimųjų ultravioletinių spindulių. Visi šviesos diodai skleidžia nenuoseklią siauro spektro šviesą. Šviesos diodai taip pat gali būti naudojami kaip mažo efektyvumo fotodiodai signalų programose. Šviesos diodas gali būti suporuotas su fotodiodu arba fototranzistoriumi toje pačioje pakuotėje, kad būtų sudarytas optinis izoliatorius.
b) Lazeriniai diodai – kai į šviesos diodą panaši struktūra yra rezonansinėje ertmėje, suformuotoje poliruojant lygiagrečius galinius paviršius, galima suformuoti lazerį. Lazeriniai diodai dažniausiai naudojami optiniuose atminties įrenginiuose ir didelės spartos optiniam ryšiui palaikyti.
Lazerinis diodas yra lazeris, kurio terpė yra puslaidininkis, sudarytas iš pn sandūros, kaip parodyta 3 pav., ir maitinamas elektros srove. Įvairių tipų lazerinių diodų struktūras žr. 3 priede. Iš esmės lazerinis diodas yra puslaidininkinio lusto, skleidžiančio koherentinę šviesą, ir monitoriaus fotodiodo lusto, skirto grįžtamojo ryšio galios valdymui, derinys hermetiškai supakuotame ir sandariame korpuse.
Puslaidininkinės medžiagos, naudojamos kuriant pn jungties diodus, kurie šiandien skleidžia šviesą, yra: Galio arsenidas, indžio fosfidas, galio antimonidas ir galio nitridas. Priežastis, kodėl jie naudojami, yra dėl trijų penkių junginių savybių cheminėje periodinėje lentelėje. Medžiagos turi būti stipriai legiruotos, kad būtų sukurtos P–N regionai, o tai atmeta kitus, todėl 3–5 grupės yra idealios.
Jų bangos ilgius galima reguliuoti keičiant kompozicijos santykį. Pavyzdžiui, InP substrato gaminamo lazerio spindulio bangos ilgis gali būti padidintas padidinus indžio kiekį arba sumažinant fosfato kiekį procentais. Ilgesnis bangos ilgis paprastai rodo ilgesnį kelionės atstumą.
Remiantis Vikipedija, lazeriniai diodai yra labiausiai paplitęs lazerių tipas. 2004 m. buvo parduota maždaug 733 mln. diodinių lazerių, palyginti su 131,000 kitų tipų lazerių. Lazeriniai diodai plačiai naudojami telekomunikacijose kaip lengvai moduliuojami ir lengvai sujungiami šviesos šaltiniai šviesolaidiniam ryšiui.
Brandnew gali pasiūlyti didelės galios diodinius lazerius ir sistemas, kurių išėjimo galia ir bangos ilgiai yra įvairūs, įskaitant lazerio lustą, skaidulinį lazerinį diodą, vieną juostą ir didelės galios diodų lazerių masyvą. BrandNews stipriosios pusės yra talentingi darbuotojai, kokybės inžinerija, procesų kontrolė, produktų kūrimas ir apimties gamyba. Mūsų gaminių asortimentas suteikia tokį jausmą mūsų klientams, kurie greitai supranta, kad mūsų sprendimai padeda sutaupyti laiko RD fotoninės sistemos ir integravimo darbuose.
Mūsų adresas
B-1508 Ruiding Mansion, Nr. 200 Zhenhua Rd, Xihu rajonas
Telefono numeris
0086 181 5840 0345
paštas
info@brandnew-china.com
