د لیزر اصول او د هغې کارول

لیزر د محرک وړانګو امپلیفیکیشن او اړین فیډبیک له لارې د کولیمیټ ، مونوکرومیټ ، همغږي رڼا بیمونو رامینځته کولو پروسې او وسیلې ته اشاره کوي. په اصل کې، د لیزر تولید درې عناصرو ته اړتیا لري: یو "ریسونیټر"، "د لاسته راوړنې منځنۍ" او "د پمپ کولو سرچینه."

A. اصول

د اتوم د حرکت حالت د انرژی په مختلفو کچو ویشل کیدی شي، او کله چې اتوم د انرژی د لوړې کچې څخه د ټیټې انرژی کچې ته لیږدول کیږي، دا د اړونده انرژی فوټونونه خپروي (په نوم spontaneous radiation). په ورته ډول، کله چې فوټون د انرژی په سطحه سیسټم کې واقع کیږي او د هغې لخوا جذب کیږي، دا به د اتوم د ټیټې انرژی کچې څخه د انرژی لوړې کچې ته د لیږد لامل شي (د تشو جذب جذب)؛ بیا، ځینې اتومونه چې د انرژي لوړې کچې ته لیږدول کیږي د انرژی ټیټې کچې ته لیږدوي او فوټونونه خپروي (د محرک وړانګو په نوم یادیږي). دا حرکتونه په انزوا کې نه واقع کیږي، مګر ډیری وختونه په موازي توګه. کله چې موږ یو حالت رامینځته کړو، لکه د مناسب منځنۍ، ریزونټر، کافي بهرنۍ بریښنایی ساحې په کارولو سره، محرک وړانګې دومره پراخیږي چې د محرک جذب څخه ډیر وي، نو په عموم کې به فوټانونه جذب شي، د لیزر رڼا په پایله کې.

B. طبقه بندي

د هغه منځني له مخې چې لیزر تولیدوي، لیزر په مایع لیزر، ګاز لیزر او جامد لیزر ویشل کیدی شي. اوس ترټولو عام سیمیکمډکټر لیزر یو ډول جامد حالت لیزر دی.

ج. ترکیب

ډیری لیزرونه د دریو برخو څخه جوړ شوي دي: د جوش سیسټم، لیزر مواد او نظری ریزونټر. د هڅونې سیسټمونه هغه وسایل دي چې رڼا، بریښنا یا کیمیاوي انرژي تولیدوي. اوس مهال، د هڅونې اصلي وسیله کارول کیږي رڼا، بریښنا یا کیمیاوي تعامل. لیزر مواد هغه مواد دي چې کولی شي د لیزر رڼا تولید کړي، لکه یاقوت، بیریلیم شیش، نیون ګاز، سیمی کنډکټر، عضوي رنګونه، او نور. د نظری ریزونانس کنټرول رول د تولید لیزر روښانتیا لوړول، د موج طول او سمت تنظیم کول او غوره کول دي. د لیزر څخه.

D. غوښتنلیک

لیزر په پراخه کچه کارول کیږي، په عمده توګه د فایبر ارتباط، د لیزر رینج، لیزر پرې کول، لیزر وسلې، لیزر ډیسک او داسې نور.

E. تاریخ

په 1958 کې، امریکایی ساینس پوهانو Xiaoluo او Townes یوه جادویی پدیده وموندله: کله چې دوی د داخلي رڼا بلب لخوا جذب شوي رڼا په نادر کرسټال کرسټال کې واچوله، د کرسټال مالیکولونه به روښانه، تل د قوي رڼا سره یوځای شي. د دې پدیدې له مخې، دوی د "لیزر اصول" وړاندیز وکړ، دا دا دی، کله چې ماده د ورته انرژی لخوا د خپلو مالیکولونو د طبیعی تعدد فریکونسۍ په څیر هڅول کیږي، دا به دا قوي رڼا تولید کړي چې توپیر نه کوي - لیزر. دوی د دې لپاره مهم کاغذونه وموندل.

د سکایولو او ټاونز د څیړنو د پایلو له خپریدو وروسته، د بیلابیلو هیوادونو ساینس پوهانو بیلابیل تجربوي سکیمونه وړاندیز کړل، مګر بریالي نه شول. د ۱۹۶۰ کال د می په ۱۵ نیټه په کلیفورنیا کې د هیوز په لابراتوار کې ساینس پوه میمن اعلان وکړ چې هغه د ۰.۶۹۴۳ مایکرون طول موج لرونکی لیزر ترلاسه کړی چې دا لومړنی لیزر دی چې انسانانو تر لاسه کړی او په دې توګه میمن د نړۍ لومړنی ساینس پوه شو. په عملي ډګر کې د لیزرونو معرفي کول.

د ۱۹۶۰ کال د جولای په ۷ مه میمن د نړۍ د لومړي لیزر د زیږون اعلان وکړ، د میمن سکیم دا دی چې په روبي کرسټال کې د کرومیم اتومونو د هڅولو لپاره د لوړ شدت لرونکی فلش ټیوب وکاروي، په دې توګه یو ډیر متمرکز پتلی سور رڼا کالم تولیدوي، کله چې دا ډزې کیږي. په یوه ټاکلې نقطه کې، دا کولی شي د لمر د سطحې څخه لوړ حرارت ته ورسیږي.

شوروي ساینس پوه H.Γ باسوف په 1960 کې د سیمیک کنډکټر لیزر اختراع کړ. د سیمیکمډکټر لیزر جوړښت معمولا د P پرت، N پرت او فعال پرت څخه جوړ شوی چې دوه اړخیز هیټروجنکشن جوړوي. ځانګړتیاوې یې دا دي: کوچنۍ اندازه، د لوړ جوړونې موثریت، د چټک غبرګون سرعت، د طول موج او اندازه د نوری فایبر اندازې سره سمون لري، په مستقیم ډول ماډل کیدی شي، ښه همغږي.

شپږ، د لیزر ځینې اصلي غوښتنلیک لارښوونې

F. لیزر ارتباط

د معلوماتو لیږدولو لپاره د رڼا کارول نن ورځ خورا عام دي. د مثال په توګه، کښتۍ د خبرو اترو لپاره څراغونه کاروي، او ټرافيکي څراغونه سور، ژیړ او شنه کاروي. مګر د عادي رڼا په کارولو سره د معلوماتو لیږدولو ټولې لارې یوازې په لنډو فاصلو پورې محدود کیدی شي. که تاسو غواړئ معلومات په مستقیم ډول د رڼا له لارې لرې ځایونو ته انتقال کړئ، تاسو عادي رڼا نه کاروئ، مګر یوازې لیزرونه وکاروئ.

نو تاسو څنګه لیزر وړاندې کوئ؟ موږ پوهیږو چې بریښنا د مسو په تارونو کې لیږدول کیدی شي، مګر رڼا د عادي فلزي تارونو سره نشي لیږدول کیدی. د دې لپاره، ساینس پوهانو یو داسې فلیمینټ رامینځته کړی چې کولی شي رڼا انتقال کړي، د نظری فایبر په نوم یادیږی، چې د فایبر په نوم یادیږی. آپټیکل فایبر د ځانګړو شیشې موادو څخه جوړ شوی، قطر یې د انسان ویښتو په پرتله پتلی دی، معمولا له 50 څخه تر 150 مایکرون، او ډیر نرم دی.

په حقیقت کې، د فایبر داخلي کور د شفاف نظری شیشې لوړ انعکاس شاخص دی، او بهرنی کوټ د ټیټ انعکاس شاخص شیشې یا پلاستيک څخه جوړ شوی. دا ډول جوړښت، له یوې خوا، کولی شي رڼا د داخلي کور په اوږدو کې انعکاس کړي، لکه څنګه چې اوبه د اوبو په پایپ کې تیریږي، بریښنا په تار کې مخکې لیږدول کیږي، حتی که په زرګونو مرحلې او حرکتونه هیڅ اغیزه ونلري. له بلې خوا، د ټیټ انعکاس شاخص کوټینګ کولی شي د رڼا د وتلو مخه ونیسي، لکه څنګه چې د اوبو پایپ نه تیریږي او د تار د موصلیت پرت بریښنا نه ترسره کوي.

د نوري فایبر ظاهري بڼه د رڼا د لېږدولو لاره هواروي، خو دا په دې مانا نه ده، چې په دې سره هر ډول رڼا ډېر لرې لېږدول کېدای شي. یوازې لوړ روښانتیا، خالص رنګ، ښه لارښوونکی لیزر، د معلوماتو لیږدولو لپاره ترټولو غوره روښنايي سرچینه ده، دا د فایبر له یوې پای څخه ان پټ دی، تقریبا هیڅ زیان او له بلې پای څخه تولید نه کوي. له همدې امله، نظری ارتباط په اصل کې لیزر اړیکه ده، کوم چې د لوی ظرفیت، لوړ کیفیت، د موادو پراخه سرچینې، قوي محرمیت، پایښت، او داسې نور ګټې لري، او د ساینس پوهانو لخوا د اړیکو په ډګر کې د یو انقلاب په توګه تعریف شوی، او یو دی. په ټیکنالوژیک انقلاب کې ترټولو غوره لاسته راوړنې.