לאַזער פּרינציפּ און זײַן אַפּליקאַציע

לאַזער באַציט זיך צום פּראָצעס און אינסטרומענט פון דזשענערירן קאָלימירטע, מאָנאָכראָמאַטישע, קאָהערענטע ליכט שטראַלן דורך סטימולירטע ראַדיאַציע אַמפּליפיקאַציע און נייטיקע פֿידבעק. באַסיקלי, לאַזער דזשענעריישאַן ריקווייערז דריי עלעמענטן: אַ "רעזאָנאַטאָר," אַ "געווינס מעדיום," און אַ "פּאַמפּינג מקור."

א. פּרינציפּ

דער באַוועגונגס־צושטאַנד פֿון אַן אַטאָם קען צעטיילט ווערן אין פֿאַרשידענע ענערגיע־לעוועלס, און ווען דער אַטאָם גייט איבער פֿון אַ הויכן ענערגיע־לעוועל צו אַ נידעריקן ענערגיע־לעוועל, לאָזט ער אַרויס פֿאָטאָנען מיט קאָרעספּאָנדירנדיקער ענערגיע (אַזוי־גערופֿענע ספּאָנטאַנע ראַדיאַציע). ענלעך, ווען אַ פֿאָטאָן פֿאַלט אויף אַן ענערגיע־לעוועל־סיסטעם און ווערט אַבזאָרבירט דורך אים, וועט עס פֿאַראורזאַכן דעם אַטאָם צו איבערגיין פֿון אַ נידעריקן ענערגיע־לעוועל צו אַ הויכן ענערגיע־לעוועל (אַזוי־גערופֿענע אויפֿגעברויזטע אַבזאָרפּציע); דערנאָך וועלן עטלעכע פֿון די אַטאָמען וואָס גייען איבער צו העכערע ענערגיע־לעוועלס איבערגיין צו נידעריקערע ענערגיע־לעוועלס און אַרויסלאָזן פֿאָטאָנען (אַזוי־גערופֿענע סטימולירטע ראַדיאַציע). די באַוועגונגען פּאַסירן נישט אַליין, נאָר אָפֿט פּאַראַלעל. ווען מיר שאַפֿן אַ צושטאַנד, ווי למשל ניצן דעם פּאַסיקן מעדיום, רעזאָנאַטאָר, גענוג עקסטערנעם עלעקטרישן פֿעלד, ווערט די סטימולירטע ראַדיאַציע פֿאַרשטאַרקט אַזוי אַז מער ווי די סטימולירטע אַבזאָרפּציע, דעמאָלט בכלל וועלן עס אַרויסגעלאָזט ווערן פֿאָטאָנען, וואָס רעזולטירט אין לאַזער־ליכט.

ב. קלאַסיפֿיקאַציע

לויטן מעדיום וואָס פּראָדוצירט דעם לאַזער, קען מען דעם לאַזער צעטיילט אין פליסיקער לאַזער, גאַז לאַזער און האַרטער לאַזער. איצט איז דער מערסט געוויינטלעכער האַלב-קאָנדוקטאָר לאַזער אַ סאָרט האַרטער-שטאַט לאַזער.

C. קאָמפּאָזיציע

רובֿ לאַזערס זענען צוזאַמענגעשטעלט פֿון דריי טיילן: אַן אויפֿרעגונג־סיסטעם, אַ לאַזער־מאַטעריאַל און אַן אָפּטישער רעזאָנאַטאָר. אויפֿרעגונג־סיסטעמען זענען דעוויסעס וואָס פּראָדוצירן ליכט, עלעקטרישע אָדער כעמישע ענערגיע. איצט, די הויפּט אינסענטיוו־מיטלען וואָס ווערן גענוצט זענען ליכט, עלעקטריע אָדער כעמישע רעאַקציעס. לאַזער־סובסטאַנצן זענען סובסטאַנצן וואָס קענען פּראָדוצירן לאַזער־ליכט, ווי למשל רובינען, בעריליום־גלאָז, נעאָן־גאַז, האַלב־קאָנדוקטאָרן, אָרגאַנישע פֿאַרבן, אאַז"וו. די ראָלע פֿון אָפּטישער רעזאָנאַנץ־קאָנטראָל איז צו פֿאַרבעסערן די ברייטקייט פֿון דעם אַרויסגאַנג־לאַזער, צופּאַסן און אויסקלײַבן די כוואַליע־לענג און ריכטונג פֿון לאַזער.

ד. אַפּליקאַציע

לאַזער איז וויידלי געניצט, דער הויפּט פיברע קאָמוניקאַציע, לאַזער ריינדזשינג, לאַזער קאַטינג, לאַזער וועפּאַנז, לאַזער דיסק און אַזוי אויף.

ה. געשיכטע

אין 1958, האבן די אמעריקאנער וויסנשאפטלער קסיאַאָלואָ און טאַונז אַנטדעקט אַ מאַגישן דערשיינונג: ווען זיי שטעלן דאָס ליכט וואָס ווערט אַרויסגעלאָזט פֿון דער אינעווייניקסטער גלאָביר אויף אַ זעלטענעם ערד קריסטאַל, וועלן די מאָלעקולן פֿון קריסטאַל אַרויסלאָזן העל, שטענדיק צוזאַמען שטאַרק ליכט. לויט דעם דערשיינונג, האָבן זיי פֿאָרגעשטעלט דעם "לאַזער פּרינציפּ", דאָס הייסט, ווען די סובסטאַנץ ווערט אויפֿגעוועקט דורך דער זעלבער ענערגיע ווי די נאַטירלעכע אָסצילאַציע פֿרעקווענץ פֿון אירע מאָלעקולן, וועט זי פּראָדוצירן דאָס שטאַרקע ליכט וואָס דיווערדזשירט נישט – לאַזער. זיי האָבן געפֿונען וויכטיקע אַרטיקלען דערפֿאַר.

נאך דער פובליקאציע פון ​​סיאלא און טאונס' פארשונג רעזולטאטן, האבן וויסנשאפטלער פון פארשידענע לענדער פארגעשלאגן פארשידענע עקספערימענטאלע פלענער, אבער זיי זענען נישט געווען ערפאלגרייך. דעם 15טן מאי 1960, האט מיימאן, א וויסנשאפטלער אין יוז לאבאראטאריע אין קאליפארניע, געמאלדן אז ער האט באקומען א לאזער מיט א כוואליע-לענג פון 0.6943 מיקראן, וואס איז געווען דער ערשטער לאזער וואס מענטשן האבן אלץ באקומען, און מיימאן איז אזוי געווארן דער ערשטער וויסנשאפטלער אין דער וועלט צו איינפירן לאזערס אין דעם פראקטישן פעלד.

דעם 7טן יולי, 1960, האט מיימאַן מודיע געווען די געבורט פון דעם וועלט'ס ערשטן לאַזער, מיימאַנס פּלאַן איז צו נוצן אַ הויך-אינטענסיטעט בליץ רער צו סטימולירן קראָום אַטאָמען אין אַ רובין קריסטאַל, אַזוי פּראָדוצירנדיק אַ זייער קאָנצענטרירטע דינע רויטע ליכט זייל, ווען עס ווערט געשאָסן אין אַ געוויסן פונקט, קען עס דערגרייכן אַ טעמפּעראַטור העכער ווי די ייבערפלאַך פון דער זון.

דער סאָוועטישער וויסנשאַפֿטלער ה. ג. באַסאָוו האָט אויסגעטראַכט דעם האַלב-קאָנדוקטאָר לאַזער אין 1960. די סטרוקטור פֿון אַ האַלב-קאָנדוקטאָר לאַזער איז געוויינטלעך צוזאַמענגעשטעלט פֿון אַ פּ שיכט, נ שיכט און אַקטיווער שיכט, וואָס פֿאָרמען אַ טאָפּלטע העטעראָדזשאַנקשאַן. אירע כאַראַקטעריסטיקס זענען: קליינע גרייס, הויכע קאַפּלינג עפֿעקטיווקייט, שנעלע רעאַקציע גיכקייט, די כוואַליע-לענג און גרייס פּאַסן צו דער גרייס פֿון דער אָפּטישער פֿאַזער, קענען גלייך מאָדולירט ווערן, גוטע קאָהערענץ.

זעקס, עטלעכע פון ​​די הויפּט אַפּליקאַציע אינסטרוקציעס פון לאַזער

F. לאַזער קאָמוניקאַציע

ניצן ליכט צו איבערגעבן אינפארמאציע איז זייער פארשפרייט היינט. למשל, שיפן ניצן ליכט צו קאמוניקירן, און פארקער ליכט ניצן רויט, געל, און גרין. אבער אלע די וועגן פון איבערגעבן אינפארמאציע מיט געווענליכן ליכט קענען נאר באגרענעצט ווערן צו קורצע דיסטאנצן. אויב איר ווילט איבערגעבן אינפארמאציע גלייך צו ווייטע ערטער דורך ליכט, קענט איר נישט ניצן געווענליכן ליכט, נאר ניצן לאזערס.

נו, ווי אזוי ברענגט מען ארויס דעם לייזער? מיר ווייסן אז עלעקטריע קען געפירט ווערן דורך קופער דראטן, אבער ליכט קען נישט געפירט ווערן דורך געווענליכע מעטאל דראטן. צו דעם צוועק האבן וויסנשאפטלער אנטוויקלט א פילאמענט וואס קען טראנסמיטירן ליכט, גערופן אפטישע פיברע, באצייכנט אלס פיברע. אפטישע פיברע איז געמאכט פון ספעציעלע גלאז מאטעריאלן, דער דיאמעטער איז דינער ווי א מענטשליכע האר, געווענליך 50 ביז 150 מיקראן, און זייער ווייך.

אין פאַקט, דער אינעווייניקסטער קערן פון דער פיבער איז אַ הויך רעפראַקטיוו אינדעקס פון טראַנספּאַרענט אָפּטיש גלאז, און די אויסערלעכע באַדעקונג איז געמאַכט פון נידעריק רעפראַקטיוו אינדעקס גלאז אָדער פּלאַסטיק. אַזאַ אַ סטרוקטור, פון איין זייט, קען מאַכן די ליכט רעפראַקטירט צוזאמען די אינעווייניקסטע קערן, פּונקט ווי וואַסער פליסט פאָרויס אין די וואַסער רער, עלעקטריע טראַנסמיטטעד פאָרויס אין די דראָט, אפילו אויב טויזנטער דרייען און דרייען האָבן קיין ווירקונג. פון דער אַנדערער זייט, די נידעריק-רעפראַקטיוו אינדעקס באַדעקונג קען פאַרהיטן ליכט פון רינען אויס, פּונקט ווי די וואַסער רער זיפּט נישט און די איזאָלאַציע שיכט פון די דראָט פירט נישט עלעקטריע.

דער אויסזען פון אפטישע פיברע לייזט דעם וועג פון טראנסמיטירן ליכט, אבער דאס מיינט נישט אז מיט איר קען יעדע ליכט טראנסמיטירט ווערן צו זייער ווייטע ווייטן. נאר הויכע ברייטקייט, ריינע קאליר, גוטע ריכטונגס-לאזער, איז די מערסט אידעאלע ליכט-קוואל צו טראנסמיטירן אינפארמאציע, עס ווערט אריינגעגעבן פון איין עק פון די פיברע, כמעט קיין פארלוסט און ארויסגעגעבן פון די אנדערע עק. דעריבער, אפטישע קאמוניקאציע איז אין עיקר לאזער קאמוניקאציע, וואס האט די מעלות פון גרויסע קאפאציטעט, הויכע קוואליטעט, ברייטע מקור פון מאטעריאלן, שטארקע קאנפידענציאליטעט, הארטקייט, א.א.וו., און ווערט געלויבט דורך וויסנשאפטלער אלס א רעוואלוציע אין דעם פעלד פון קאמוניקאציע, און איז איינע פון ​​די מערסט בריליאנטע דערגרייכונגען אין דער טעכנאלאגישער רעוואלוציע.