லேசர் கொள்கை மற்றும் அதன் பயன்பாடு

தூண்டப்பட்ட கதிர்வீச்சு பெருக்கம் மற்றும் தேவையான பின்னூட்டங்கள் மூலம் மோதல், ஒற்றை நிற, ஒத்திசைவான ஒளி கற்றைகளை உருவாக்கும் செயல்முறை மற்றும் கருவியை லேசர் குறிக்கிறது. அடிப்படையில், லேசர் தலைமுறைக்கு மூன்று கூறுகள் தேவை: ஒரு “ரெசனேட்டர்”, ஒரு “ஆதாய ஊடகம்” மற்றும் “உந்தி மூல.”

A. கொள்கை

ஒரு அணுவின் இயக்க நிலையை வெவ்வேறு ஆற்றல் மட்டங்களாகப் பிரிக்கலாம், மேலும் அணு உயர் ஆற்றல் மட்டத்திலிருந்து குறைந்த ஆற்றல் மட்டத்திற்கு மாறும்போது, ​​அது தொடர்புடைய ஆற்றலின் ஃபோட்டான்களை வெளியிடுகிறது (தன்னிச்சையான கதிர்வீச்சு என்று அழைக்கப்படுகிறது). இதேபோல், ஒரு ஃபோட்டான் ஒரு ஆற்றல் நிலை அமைப்பில் சம்பவம் மற்றும் அதன் மூலம் உறிஞ்சப்படும்போது, ​​அது அணு குறைந்த ஆற்றல் மட்டத்திலிருந்து உயர் ஆற்றல் மட்டத்திற்கு மாறும் (உற்சாகமான உறிஞ்சுதல் என்று அழைக்கப்படுகிறது); பின்னர், அதிக ஆற்றல் மட்டங்களுக்கு மாறும் சில அணுக்கள் ஆற்றல் அளவைக் குறைத்து ஃபோட்டான்களை வெளியிடுகின்றன (தூண்டப்பட்ட கதிர்வீச்சு என்று அழைக்கப்படுகின்றன). இந்த இயக்கங்கள் தனிமையில் ஏற்படாது, ஆனால் பெரும்பாலும் இணையாக. பொருத்தமான ஊடகம், ரெசனேட்டர், போதுமான வெளிப்புற மின்சார புலம் போன்ற ஒரு நிலையை நாம் உருவாக்கும்போது, ​​தூண்டப்பட்ட கதிர்வீச்சு பெருக்கப்படுகிறது, இதனால் தூண்டப்பட்ட உறிஞ்சுதலை விட அதிகமாக, பின்னர் பொதுவாக, ஃபோட்டான்கள் உமிழப்படும், இதன் விளைவாக லேசர் ஒளி கிடைக்கும்.

பி. வகைப்பாடு

லேசரை உருவாக்கும் ஊடகத்தின்படி, லேசரை திரவ லேசர், கேஸ் லேசர் மற்றும் திட லேசர் என பிரிக்கலாம். இப்போது மிகவும் பொதுவான குறைக்கடத்தி லேசர் ஒரு வகையான திட-நிலை லேசர் ஆகும்.

சி. கலவை

பெரும்பாலான ஒளிக்கதிர்கள் மூன்று பகுதிகளால் ஆனவை: உற்சாக அமைப்பு, லேசர் பொருள் மற்றும் ஆப்டிகல் ரெசனேட்டர். உற்சாக அமைப்புகள் ஒளி, மின் அல்லது வேதியியல் ஆற்றலை உருவாக்கும் சாதனங்கள். தற்போது, ​​ஒளி, மின்சாரம் அல்லது வேதியியல் எதிர்வினை ஆகியவை பயன்படுத்தப்படும் முக்கிய ஊக்க வழிமுறைகள். லேசர் பொருட்கள் என்பது மாணிக்கங்கள், பெரிலியம் கண்ணாடி, நியான் வாயு, குறைக்கடத்திகள், கரிம சாயங்கள் போன்ற லேசர் ஒளியை உருவாக்கக்கூடிய பொருட்கள் ஆகும். ஆப்டிகல் அதிர்வு கட்டுப்பாட்டின் பங்கு வெளியீட்டு லேசரின் பிரகாசத்தை மேம்படுத்துவதாகும், லேசரின் அலைநீளம் மற்றும் திசையை சரிசெய்து தேர்ந்தெடுக்கவும்.

D. பயன்பாடு

லேசர் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, முக்கியமாக ஃபைபர் தொடர்பு, லேசர் வரம்பு, லேசர் வெட்டுதல், லேசர் ஆயுதங்கள், லேசர் வட்டு மற்றும் பல.

இ. வரலாறு

1958 ஆம் ஆண்டில், அமெரிக்க விஞ்ஞானிகளான சியோலுவோ மற்றும் டவுன்ஸ் ஒரு மந்திர நிகழ்வைக் கண்டுபிடித்தனர்: அவை உள் ஒளி விளக்கை ஒரு அரிய பூமி படிகத்தில் வெளிப்படுத்தும் ஒளியை வைக்கும்போது, ​​படிகத்தின் மூலக்கூறுகள் பிரகாசமான, எப்போதும் வலுவான ஒளியை வெளியிடும். இந்த நிகழ்வின் படி, அவர்கள் “லேசர் கொள்கையை” முன்மொழிந்தனர், அதாவது, அதன் மூலக்கூறுகளின் இயற்கையான ஊசலாட்ட அதிர்வெண்ணின் அதே ஆற்றலால் பொருள் உற்சாகமாக இருக்கும்போது, ​​இது வேறுபடாத இந்த வலுவான ஒளியை உருவாக்கும் - லேசர். இதற்கான முக்கியமான ஆவணங்களை அவர்கள் கண்டுபிடித்தனர்.

சியோலோ மற்றும் டவுனின் ஆராய்ச்சி முடிவுகளை வெளியிட்ட பிறகு, பல்வேறு நாடுகளைச் சேர்ந்த விஞ்ஞானிகள் பல்வேறு சோதனைத் திட்டங்களை முன்மொழிந்தனர், ஆனால் அவை வெற்றிகரமாக இல்லை. மே 15, 1960 அன்று, கலிஃபோர்னியாவில் உள்ள ஹியூஸ் ஆய்வகத்தின் விஞ்ஞானி மேமன், 0.6943 மைக்ரான் அலைநீளத்துடன் ஒரு லேசரைப் பெற்றதாக அறிவித்தார், இது மனிதர்களால் பெறப்பட்ட முதல் லேசர் ஆகும், இதனால் லேசர்களை நடைமுறைத் துறையில் அறிமுகப்படுத்திய உலகின் முதல் விஞ்ஞானியாக மேமான் ஆனார்.

ஜூலை 7, 1960 அன்று, மேமன் உலகின் முதல் லேசரின் பிறப்பை அறிவித்தார், மேமேனின் திட்டம் ஒரு ரூபி படிகத்தில் குரோமியம் அணுக்களைத் தூண்டுவதற்கு அதிக தீவிரம் கொண்ட ஃபிளாஷ் குழாயைப் பயன்படுத்துவதாகும், இதனால் மிகவும் செறிவூட்டப்பட்ட மெல்லிய சிவப்பு ஒளி நெடுவரிசையை உருவாக்குகிறது, இது ஒரு குறிப்பிட்ட கட்டத்தில் சுடப்படும் போது, ​​அது சூரியனின் மேற்பரப்பை விட அதிக வெப்பநிலையை அடைய முடியும்.

சோவியத் விஞ்ஞானி எச். அதன் பண்புகள்: சிறிய அளவு, அதிக இணைப்பு செயல்திறன், விரைவான மறுமொழி வேகம், அலைநீளம் மற்றும் ஆப்டிகல் ஃபைபர் அளவுடன் பொருந்தக்கூடிய அளவு ஆகியவை நேரடியாக மாற்றியமைக்கப்படலாம், நல்ல ஒத்திசைவு.

ஆறு, லேசரின் சில முக்கிய பயன்பாட்டு திசைகள்

எஃப். லேசர் தொடர்பு

தகவல்களை அனுப்ப ஒளியைப் பயன்படுத்துவது இன்று மிகவும் பொதுவானது. எடுத்துக்காட்டாக, கப்பல்கள் தொடர்பு கொள்ள விளக்குகளைப் பயன்படுத்துகின்றன, மேலும் போக்குவரத்து விளக்குகள் சிவப்பு, மஞ்சள் மற்றும் பச்சை நிறத்தைப் பயன்படுத்துகின்றன. ஆனால் சாதாரண ஒளியைப் பயன்படுத்தி தகவல்களை அனுப்பும் இந்த வழிகள் அனைத்தும் குறுகிய தூரத்திற்கு மட்டுமே வரையறுக்கப்படலாம். ஒளி வழியாக தொலைதூர இடங்களுக்கு நேரடியாக தகவல்களை அனுப்ப விரும்பினால், நீங்கள் சாதாரண ஒளியைப் பயன்படுத்த முடியாது, ஆனால் லேசர்களைப் பயன்படுத்துங்கள்.

எனவே லேசரை எவ்வாறு வழங்குவது? செப்பு கம்பிகளுடன் மின்சாரத்தை எடுத்துச் செல்ல முடியும் என்பதை நாங்கள் அறிவோம், ஆனால் சாதாரண உலோக கம்பிகளுடன் ஒளியை எடுத்துச் செல்ல முடியாது. இந்த நோக்கத்திற்காக, விஞ்ஞானிகள் ஃபைபர் என குறிப்பிடப்படும் ஆப்டிகல் ஃபைபர் எனப்படும் ஒளியை கடத்தக்கூடிய ஒரு இழையை உருவாக்கியுள்ளனர். ஆப்டிகல் ஃபைபர் சிறப்பு கண்ணாடி பொருட்களால் ஆனது, விட்டம் மனித முடியை விட மெல்லியதாக இருக்கும், பொதுவாக 50 முதல் 150 மைக்ரான், மற்றும் மிகவும் மென்மையானது.

உண்மையில், ஃபைபரின் உள் கோர் வெளிப்படையான ஆப்டிகல் கண்ணாடியின் உயர் ஒளிவிலகல் குறியீடாகும், மேலும் வெளிப்புற பூச்சு குறைந்த ஒளிவிலகல் குறியீட்டு கண்ணாடி அல்லது பிளாஸ்டிக்கால் ஆனது. அத்தகைய கட்டமைப்பு, ஒருபுறம், நீர் குழாயில் முன்னோக்கி பாயும் தண்ணீரைப் போலவே, உள் மையத்துடன் ஒளிரும், கம்பியில் முன்னோக்கி பரவுகிறது, ஆயிரக்கணக்கான திருப்பங்கள் மற்றும் திருப்பங்கள் எந்த விளைவையும் ஏற்படுத்தவில்லை என்றாலும். மறுபுறம், குறைந்த-நிராகரிக்கும் குறியீட்டு பூச்சு ஒளி வெளியேறுவதைத் தடுக்கலாம், அதேபோல் நீர் குழாய் வெளியேறாதது போலவும், கம்பியின் காப்பு அடுக்கு மின்சாரத்தை நடத்தாது.

ஆப்டிகல் ஃபைபரின் தோற்றம் ஒளியை கடத்துவதற்கான வழியை தீர்க்கிறது, ஆனால் அதனுடன், எந்த ஒளியையும் வெகு தொலைவில் பரப்ப முடியும் என்று அர்த்தமல்ல. உயர் பிரகாசம், தூய நிறம், நல்ல திசை லேசர் மட்டுமே தகவல்களை அனுப்ப மிகவும் சிறந்த ஒளி மூலமாகும், இது ஃபைபரின் ஒரு முனையிலிருந்து உள்ளீடு, கிட்டத்தட்ட இழப்பு மற்றும் மறு முனையிலிருந்து வெளியீடு இல்லை. ஆகையால், ஆப்டிகல் கம்யூனிகேஷன் அடிப்படையில் லேசர் தகவல்தொடர்பு ஆகும், இது பெரிய திறன், உயர் தரம், பரந்த பொருட்களின் மூல, வலுவான இரகசியத்தன்மை, ஆயுள் போன்றவற்றின் நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் இது விஞ்ஞானிகளால் தகவல்தொடர்பு துறையில் ஒரு புரட்சியாகப் பாராட்டப்படுகிறது, மேலும் இது தொழில்நுட்ப புரட்சியில் மிக அற்புதமான சாதனைகளில் ஒன்றாகும்.