லேசர் கொள்கை மற்றும் அதன் பயன்பாடு

லேசர் என்பது தூண்டப்பட்ட கதிர்வீச்சு பெருக்கம் மற்றும் தேவையான பின்னூட்டம் மூலம் கோலிமேட்டட், மோனோக்ரோமடிக், ஒத்திசைவான ஒளிக்கற்றைகளை உருவாக்கும் செயல்முறை மற்றும் கருவியைக் குறிக்கிறது. அடிப்படையில், லேசர் உருவாக்கத்திற்கு மூன்று கூறுகள் தேவைப்படுகின்றன: ஒரு "ரெசனேட்டர்", ஒரு "ஆதாய ஊடகம்" மற்றும் "பம்ப்பிங் சோர்ஸ்."

A. கொள்கை

ஒரு அணுவின் இயக்க நிலையை வெவ்வேறு ஆற்றல் நிலைகளாகப் பிரிக்கலாம், மேலும் அணு உயர் ஆற்றல் மட்டத்திலிருந்து குறைந்த ஆற்றல் நிலைக்கு மாறும்போது, ​​அது தொடர்புடைய ஆற்றலின் ஃபோட்டான்களை வெளியிடுகிறது (தன்னிச்சையான கதிர்வீச்சு என்று அழைக்கப்படும்). இதேபோல், ஒரு ஃபோட்டான் ஆற்றல் நிலை அமைப்பில் தாக்கப்பட்டு, அதை உறிஞ்சும் போது, ​​அணுவை குறைந்த ஆற்றல் மட்டத்திலிருந்து உயர் ஆற்றல் நிலைக்கு (உற்சாக உறிஞ்சுதல் என்று அழைக்கப்படும்) மாற்றத்தை ஏற்படுத்தும்; பின்னர், அதிக ஆற்றல் மட்டங்களுக்கு மாறக்கூடிய சில அணுக்கள் குறைந்த ஆற்றல் மட்டங்களுக்கு மாறுகின்றன மற்றும் ஃபோட்டான்களை (தூண்டப்பட்ட கதிர்வீச்சு என்று அழைக்கப்படுகின்றன) வெளியிடும். இந்த இயக்கங்கள் தனிமையில் நிகழவில்லை, ஆனால் பெரும்பாலும் இணையாக. பொருத்தமான ஊடகம், ரெசனேட்டர், போதுமான வெளிப்புற மின்சார புலம் போன்ற ஒரு நிலையை நாம் உருவாக்கும் போது, ​​தூண்டப்பட்ட கதிர்வீச்சு பெருக்கப்படுகிறது, இதனால் தூண்டப்பட்ட உறிஞ்சுதலை விட, பொதுவாக, லேசர் ஒளியின் விளைவாக உமிழப்படும் ஃபோட்டான்கள் இருக்கும்.

B. வகைப்பாடு

லேசரை உருவாக்கும் ஊடகத்தின் படி, லேசரை திரவ லேசர், வாயு லேசர் மற்றும் திட லேசர் என பிரிக்கலாம். இப்போது மிகவும் பொதுவான குறைக்கடத்தி லேசர் ஒரு வகையான திட-நிலை லேசர் ஆகும்.

C. கலவை

பெரும்பாலான லேசர்கள் மூன்று பகுதிகளால் ஆனவை: தூண்டுதல் அமைப்பு, லேசர் பொருள் மற்றும் ஆப்டிகல் ரெசனேட்டர். தூண்டுதல் அமைப்புகள் என்பது ஒளி, மின் அல்லது இரசாயன ஆற்றலை உருவாக்கும் சாதனங்கள். தற்போது, ​​பயன்படுத்தப்படும் முக்கிய ஊக்க வழிமுறைகள் ஒளி, மின்சாரம் அல்லது இரசாயன எதிர்வினை. லேசர் பொருட்கள் என்பது மாணிக்கங்கள், பெரிலியம் கண்ணாடி, நியான் வாயு, குறைக்கடத்திகள், கரிம சாயங்கள் போன்ற லேசர் ஒளியை உருவாக்கக்கூடிய பொருட்கள் ஆகும். ஒளியியல் அதிர்வு கட்டுப்பாட்டின் பங்கு வெளியீடு லேசரின் பிரகாசத்தை மேம்படுத்துவது, அலைநீளம் மற்றும் திசையை சரிசெய்தல் மற்றும் தேர்ந்தெடுப்பது. லேசரின்.

D. விண்ணப்பம்

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

E. வரலாறு

1958 ஆம் ஆண்டில், அமெரிக்க விஞ்ஞானிகள் Xiaoluo மற்றும் Townes ஒரு மாயாஜால நிகழ்வைக் கண்டுபிடித்தனர்: உட்புற ஒளி விளக்கை ஒரு அரிய பூமி படிகத்தின் மீது வைக்கும்போது, ​​​​படிகத்தின் மூலக்கூறுகள் பிரகாசமான, எப்போதும் ஒன்றாக வலுவான ஒளியை வெளியிடும். இந்த நிகழ்வின் படி, அவர்கள் "லேசர் கொள்கையை" முன்மொழிந்தனர், அதாவது, பொருள் அதன் மூலக்கூறுகளின் இயற்கையான அலைவு அதிர்வெண்ணின் அதே ஆற்றலால் உற்சாகமடையும் போது, ​​அது வேறுபடாத இந்த வலுவான ஒளியை உருவாக்கும் - லேசர். இதற்கான முக்கிய ஆவணங்களை கண்டுபிடித்தனர்.

Sciolo மற்றும் Townes இன் ஆராய்ச்சி முடிவுகள் வெளியான பிறகு, பல்வேறு நாடுகளைச் சேர்ந்த விஞ்ஞானிகள் பல்வேறு சோதனைத் திட்டங்களை முன்மொழிந்தனர், ஆனால் அவை வெற்றிபெறவில்லை. மே 15, 1960 இல், கலிபோர்னியாவில் உள்ள ஹியூஸ் ஆய்வகத்தின் விஞ்ஞானியான மேமன், 0.6943 மைக்ரான் அலைநீளம் கொண்ட லேசரைப் பெற்றதாக அறிவித்தார், இது மனிதர்களால் பெறப்பட்ட முதல் லேசர் ஆகும், இதனால் மேமன் உலகின் முதல் விஞ்ஞானி ஆனார். நடைமுறை துறையில் லேசர்களை அறிமுகப்படுத்த.

ஜூலை 7, 1960 இல், மேமன் உலகின் முதல் லேசரின் பிறப்பை அறிவித்தார், மேமனின் திட்டம் ஒரு ரூபி படிகத்தில் உள்ள குரோமியம் அணுக்களை தூண்டுவதற்கு உயர்-தீவிரம் கொண்ட ஃபிளாஷ் குழாயைப் பயன்படுத்துவதாகும். ஒரு குறிப்பிட்ட கட்டத்தில், அது சூரியனின் மேற்பரப்பை விட அதிக வெப்பநிலையை அடையும்.

சோவியத் விஞ்ஞானி H.Γ பாசோவ் 1960 இல் குறைக்கடத்தி லேசரைக் கண்டுபிடித்தார். குறைக்கடத்தி லேசரின் அமைப்பு பொதுவாக P அடுக்கு, N அடுக்கு மற்றும் செயலில் உள்ள அடுக்கு ஆகியவற்றால் ஆனது, இது இரட்டை ஹீட்டோரோஜங்க்ஷனை உருவாக்குகிறது. அதன் குணாதிசயங்கள்: சிறிய அளவு, அதிக இணைப்பு திறன், வேகமான பதில் வேகம், அலைநீளம் மற்றும் ஆப்டிகல் ஃபைபர் அளவுடன் அளவு பொருத்தம், நேரடியாக மாற்றியமைக்கப்படலாம், நல்ல ஒத்திசைவு.

ஆறு, லேசரின் சில முக்கிய பயன்பாட்டு திசைகள்

F. லேசர் தொடர்பு

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

எனவே லேசரை எவ்வாறு வழங்குவது? தாமிரக் கம்பிகளில் மின்சாரத்தை எடுத்துச் செல்ல முடியும் என்பதை நாம் அறிவோம், ஆனால் சாதாரண உலோகக் கம்பிகளில் ஒளியைக் கொண்டு செல்ல முடியாது. இந்த நோக்கத்திற்காக, விஞ்ஞானிகள் ஒளியைக் கடத்தக்கூடிய ஒரு இழையை உருவாக்கியுள்ளனர், இது ஆப்டிகல் ஃபைபர் என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது ஃபைபர் என்று குறிப்பிடப்படுகிறது. ஆப்டிகல் ஃபைபர் சிறப்பு கண்ணாடி பொருட்களால் ஆனது, விட்டம் மனித முடியை விட மெல்லியதாக இருக்கும், பொதுவாக 50 முதல் 150 மைக்ரான்கள் மற்றும் மிகவும் மென்மையானது.

உண்மையில், இழையின் உள் மையமானது வெளிப்படையான ஒளியியல் கண்ணாடியின் உயர் ஒளிவிலகல் குறியீடாகும், மேலும் வெளிப்புற பூச்சு குறைந்த ஒளிவிலகல் குறியீட்டு கண்ணாடி அல்லது பிளாஸ்டிக்கால் ஆனது. இத்தகைய அமைப்பு, ஒருபுறம், ஆயிரக்கணக்கான திருப்பங்கள் மற்றும் திருப்பங்கள் எந்த விளைவையும் ஏற்படுத்தாவிட்டாலும், நீர் குழாயில் நீர் முன்னோக்கி பாய்வது போல, கம்பியில் மின்சாரம் முன்னோக்கி கடத்தப்படுவது போல, உள் மையத்தில் ஒளிவிலகலாம். மறுபுறம், குறைந்த ஒளிவிலகல் குறியீட்டு பூச்சு, தண்ணீர் குழாய் கசிவு இல்லை மற்றும் கம்பியின் காப்பு அடுக்கு மின்சாரம் கடத்தாதது போல், ஒளி வெளியேறுவதை தடுக்க முடியும்.

ஆப்டிகல் ஃபைபரின் தோற்றம் ஒளியைக் கடத்தும் வழியைத் தீர்க்கிறது, ஆனால் அதனுடன், எந்த ஒளியையும் வெகு தொலைவில் அனுப்ப முடியும் என்று அர்த்தமல்ல. அதிக பிரகாசம், தூய நிறம், நல்ல திசை லேசர் மட்டுமே, தகவல்களை அனுப்புவதற்கான மிகச் சிறந்த ஒளி மூலமாகும், இது ஃபைபரின் ஒரு முனையிலிருந்து உள்ளீடு ஆகும், கிட்டத்தட்ட இழப்பு மற்றும் மறுமுனையிலிருந்து வெளியீடு. எனவே, ஆப்டிகல் கம்யூனிகேஷன் அடிப்படையில் லேசர் தகவல்தொடர்பு ஆகும், இது பெரிய திறன், உயர் தரம், பரந்த மூலப்பொருட்கள், வலுவான ரகசியத்தன்மை, நீடித்த தன்மை போன்றவற்றின் நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் இது தகவல் தொடர்புத் துறையில் ஒரு புரட்சியாக விஞ்ஞானிகளால் பாராட்டப்படுகிறது. தொழில்நுட்ப புரட்சியின் மிக அற்புதமான சாதனைகள்.