Βασική δομή ενός λέιζερ

1. Λειτουργώντας μέσο λέιζερ

Η παραγωγή του λέιζερ πρέπει να επιλέξει ένα κατάλληλο λειτουργώντας μέσο, το οποίο μπορεί να είναι κανονικό, υγρό, στερεό ή ημιαγωγός. Η αντιστροφή πληθυσμού μπορεί να επιτευχθεί σε αυτό το μέσο για να δημιουργήσει τις απαραίτητες προϋποθέσεις για τη ακτίνα λέιζερ. Προφανώς, η ύπαρξη των μετασταθε'ντων ενεργειακών επιπέδων είναι πολύ ευεργετική στην πραγματοποίηση του κόσμου αντιστροφής πληθυσμών. Υπάρχουν σχεδόν 1.000 λειτουργώντας μέσα, και τα μήκη κύματος λέιζερ που μπορούν να παραχθούν περιλαμβάνουν ευρύ φάσμα της κενής υπεριώδους ακτίνας και μακριά υπέρυθρος.

Σαν πυρήνα του λέιζερ, αποτελείται από τα ενεργοποιημένα μόρια (και τα δύο μέταλλα) και τη μήτρα. Η δομή ενεργειακών επιπέδων των ενεργοποιημένων μορίων καθορίζει τα φασματικά χαρακτηριστικά και διάρκεια ζωής φθορισμού του λέιζερ και άλλα χαρακτηριστικά λέιζερ, και η μήτρα καθορίζει κυρίως τις φυσικές και χημικές ιδιότητες της λειτουργώντας ουσίας. Σύμφωνα με τη δομή ενεργειακών επιπέδων των ενεργοποιημένων μορίων, μπορεί να διαιρεθεί σε τριών επιπέδων συστήματα (όπως τα ροδοκόκκινα λέιζερ) και four-level συστήματα (όπως το ER: Λέιζερ YAG). Υπάρχουν τέσσερις συνήθως χρησιμοποιημένες μορφές των λειτουργώντας ουσιών: κυλινδρικός (χρησιμοποιημένη αυτή τη στιγμή), επίπεδο, δίσκος και σωληνοειδής.

2. Πηγή κινήτρου

Προκειμένου να γίνει η αντιστροφή αριθμού μορίων να εμφανιστεί στο λειτουργώντας μέσο, μια ορισμένη μέθοδος πρέπει να χρησιμοποιηθεί για να διεγείρει το ατομικό σύστημα για να αυξήσει τον αριθμό μορίων στο ανώτερο ενεργειακό επίπεδο. Γενικά, εκφόρτισης αερίου μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να χρησιμοποιήσει τα ηλεκτρόνια με την κινητική ενέργεια για να διεγείρει τα άτομα του μέσου, το οποίο καλείται ηλεκτρική διέγερση οι παλόμενες πηγές φωτός μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για να ακτινοβολήσουν το λειτουργώντας μέσο, το οποίο καλείται οπτική διέγερση και η θερμική διέγερση, η χημική διέγερση, οι διάφοροι τύποι κ.λπ. διεγέρσεων απεικονίζονται όπως αντλώντας ή αντλώντας. Προκειμένου να ληφθεί συνεχώς η παραγωγή λέιζερ, είναι απαραίτητο συνεχώς «να αντλήσει» για να διατηρήσει περισσότερα μόρια στο ανώτερο ενεργειακό επίπεδο απ'ό, τι στο χαμηλότερο ενεργειακό επίπεδο.

3. Συγκεντρωμένος σύστημα

Υπάρχουν δύο λειτουργίες της συγκεντρωμένος κοιλότητας, κάποια είναι να συνδεθεί αποτελεσματικά η πηγή αντλιών με το υλικό εργασίας άλλη είναι να καθοριστεί η διανομή της ελαφριάς πυκνότητας αντλιών στο υλικό λέιζερ, με αυτόν τον τρόπο έχοντας επιπτώσεις στην ομοιομορφία, την απόκλιση και την οπτική διαστρέβλωση της ακτίνας παραγωγής. Και η λειτουργώντας ουσία και η πηγή αντλιών εγκαθίστανται στη συμπυκνώνοντας κοιλότητα, έτσι η ποιότητα της συγκεντρωμένος κοιλότητας έχει επιπτώσεις άμεσα στην αποδοτικότητα και την απόδοση άντλησης. Η ελλειπτική κυλινδρική κοιλότητα συμπυκνωτών είναι ο συνηθέστερα χρησιμοποιημένη στα μικρά λέιζερ στερεάς κατάστασης.

4. Οπτικό αντηχείο

Αποτελείται από το συνολικό καθρέφτη αντανάκλασης και το μερικό καθρέφτη αντανάκλασης, ο οποίος είναι ένα σημαντικό μέρος του λέιζερ στερεάς κατάστασης. Εκτός από την παροχή του οπτικού θετικού ανατροφοδοτήστε για να διατηρήσετε τη συνεχή ταλάντωση του λέιζερ υποκινημένη στη μορφή εκπομπή, το οπτικό αντηχείο περιορίζει επίσης την κατεύθυνση και τη συχνότητα της ταλαντεμένος ακτίνας για να εξασφαλίσει το υψηλό monochromaticity και την υψηλή κατευθυντικότητα του λέιζερ παραγωγής. Το οπτικό αντηχείο του απλούστερου και συνήθως χρησιμοποιημένου λέιζερ στερεάς κατάστασης αποτελείται από δύο καθρέφτες αεροπλάνων (ή τους σφαιρικούς καθρέφτες) που τοποθετούνται το ένα απέναντι από το άλλο.

5. Ψύξη και σύστημα φίλτρων

Οι ψυκτικές και φιλτράροντας διατάξεις είναι ουσιαστικές βοηθητικές συσκευές για τα λέιζερ. Τα λέιζερ στερεάς κατάστασης θα παραγάγουν τις σοβαρές θερμικές επιδράσεις όταν λειτουργώντας, έτσι τα μέτρα ψύξης λαμβάνονται συνήθως. Πρόκειται κυρίως να δροσίσει το υλικό εργασίας λέιζερ, το σύστημα αντλιών και τη συγκεντρωμένος κοιλότητα για να εξασφαλίσει την κανονική χρήση του λέιζερ και την προστασία του εξοπλισμού. Οι μέθοδοι ψύξης περιλαμβάνουν την υγρή ψύξη, την ψύξη αερίου και την ψύξη διεξαγωγής, αλλά αυτήν την περίοδο η ευρύτατα χρησιμοποιημένη μέθοδος είναι υγρή ψύξη. Για να λάβει μια ακτίνα λέιζερ με το υψηλό monochromaticity, το σύστημα φίλτρων διαδραματίζει έναν σημαντικό ρόλο. Σύστημα φίλτρων; Μπορεί να φιλτραρίσει το μεγαλύτερο μέρος του φωτός αντλιών και κάποιου άλλου φωτός παρέμβασης, έτσι ώστε το monochromaticity λέιζερ παραγωγής είναι πολύ καλό.