Die grundlegende Struktur des Lasers

September 9, 2021
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1. Laser-Funktionsmedium

Die Produktion von Lasern muss ein passendes Arbeitsmedium wählen, das gewöhnlicher Körper, Flüssigkeit, Körper oder Halbleiter sein kann. In diesem Medium kann die Bevölkerung aufgehoben werden und die notwendigen Bedingungen für das Erhalten von Lasern schaffen. Offensichtlich ist das Bestehen von metastabilen Energieniveaus zur Realisierung der Bevölkerungsumstellungswelt sehr nützlich. Es gibt fast tausend Arten Arbeitsmedien, und die Laser-Wellenlängen, die erzeugt werden können, umfassen eine breite Palette des weiten Infrarots, um ultraviolettes zu staubsaugen.

Wie der Kern des Lasers, es aus zwei Teilen besteht: aktivierte Partikel (die Metall sind) und die Matrix. Der Stufenaufbau der Energie der aktivierten Partikel bestimmt die Spektraleigenschaften und die Fluoreszenzlebenszeit des Lasers. Die Matrix bestimmt hauptsächlich die körperlichen und chemischen Eigenschaften des Arbeitsmaterials. Entsprechend dem Stufenaufbau der Energie der aktivierten Partikel, kann sie in ein dreiniveausystem (wie einen Rubinlaser) und ein System unterteilt werden auf vier Ebenen (wie äh: YAG Laser). Z.Z. gibt es hauptsächlich vier Arten allgemein verwendete Arbeitsmaterialien: Zylinder (verwendete z.Z. höchst), Flacheisen, Diskette und Rohr.
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2. Anspornende Quellen

Um Bevölkerungsumstellung im Arbeitsmedium zu verursachen, muss irgendeine Methode angewendet werden um das Atomsystem aufzuregen um die Anzahl von Partikeln im oberen Energieniveau zu erhöhen. Im Allgemeinen kann Gasentladung verwendet werden, und Elektronen mit kinetischer Energie werden benutzt, um mittlere Atome aufzuregen, die elektrische Erregung genannt wird; pulsierte Lichtquellen können auch verwendet werden, um das Arbeitsmedium zu belichten, das optische Erregung genannt wird; es gibt thermische Erregung, chemische Erregung, und so weiter. Die verschiedenen anspornenden Methoden werden sichtlich Pumpen oder Pumpen genannt. Um Laser-Ertrag ununterbrochen zu erhalten, muss sie „ununterbrochen gepumpt werden“ um mehr Partikel von Niveaus der höheren Energie als Partikel von Niveaus der niedrigeren Energie zu halten.

3. Konzentrationssystem

Der kondensierende Hohlraum hat zwei Funktionen, ist man, die Pumpenquelle und das Arbeitsmedium effektiv zu verbinden; das andere ist, die Verteilung der Pumpenleuchtdichte auf dem Laser-Material zu bestimmen, dadurch es beeinflußt es die Einheitlichkeit, die Abweichung und die optische Verzerrung des Ertragstrahls. Die Arbeitsmittel- und Pumpenquelle sind in die Konzentrationskammer installiert, also beeinflußt die Qualität der Konzentrationskammer direkt die Leistungsfähigkeits- und Funktionsleistung der Pumpe. Der elliptische zylinderförmige Kondensatorhohlraum ist der allgemein verwendetste kleine Festkörperlaser.

4. Optischer Hohlraum

Bestanden aus einem Totalreflexionsspiegel und einem Spiegel der teilweisen Reflexion, ist es ein wichtiger Teil eines Festkörperlasers. Zusätzlich zur Lieferung des positiven optischen Feedbacks, um den Laser zu halten, ununterbrochen zu oszillieren, um angeregte Emission zu bilden, begrenzt der optische Resonanzhohlraum auch die Richtung und die Frequenz des oszillierenden Strahls, um hohes monochromaticity und hohe Richtdämpfung des Ertraglasers sicherzustellen. Der einfachste und allgemein verwendetste optische Resonator für Festkörperlaser wird aus zwei Planspiegeln (oder kugelförmigen Spiegeln,), die gegenüber von einander gesetzt werden verfasst.

5. Abkühlendes und Entstörungssystem

Abkühlende und Entstörungssysteme sind wesentliche zusätzliche Ausrüstung für Laser. Festkörperlaser produzieren ernstere thermische Effekte während der Operation, also werden abkühlende Maßnahmen normalerweise ergriffen. Der Hauptzweck ist, das Laser-Funktionsmaterial, Pumpensystem abzukühlen und Konzentrationshohlraum, um den normalen Gebrauch des Lasers und den Schutz der Ausrüstung sicherzustellen. Kühlverfahren umfassen Flüssigkeitskühlung, das Gas, das und die abkühlende Leitung abkühlt, aber die weitverbreitetste Methode ist Flüssigkeitskühlung. Um ein Laserstrahl mit hohem monochromaticity zu erreichen, spielt das Filtersystem eine sehr wichtige Rolle. Das Filtersystem kann die meisten des Pumpenlichtes und etwas anderen Störungslichtes herausfiltern, damit der Ertraglaser ein sehr gutes monochromaticity hat.