El principio de la generación de láser.
El principio de la generación de láser.
LASER se escribe como "Amplificación de luz por emisión estimulada de radiación", lo que significa que por el principio de "emisión de excitación", se genera la amplificación de ondas de luz, lo que se denomina "láser". El estado de movimiento de los electrones se puede dividir en diferentes niveles de energía. Cuando los electrones pasan de un nivel de alta energía a un nivel de baja energía, liberarán ondas electromagnéticas de la energía correspondiente (la llamada radiación espontánea). En un cuerpo emisor de luz normal, los electrones liberan fotones aleatoriamente y los fotones no tienen las mismas propiedades, como la luz de una lámpara de tungsteno.
Cuando la energía aplicada se inyecta en un sistema de nivel de energía por medio de un campo eléctrico, fotones, química, etc., los electrones saltarán del nivel de energía más bajo al nivel de energía más alto. Cuando los fotones generados por la radiación espontánea se encuentran con los electrones que saltan al nivel de alta energía debido a la energía aplicada, los electrones del nivel de alta energía serán inducidos a moverse al nivel de energía más bajo y liberar fotones (la llamada radiación excitada). ).
Todas las propiedades ópticas de la radiación estimulada y la radiación espontánea original incluyen: La frecuencia, fase, dirección de avance, etc., son iguales. Cuando estos fotones excitados se encuentran con otros electrones que han subido el nivel de energía por la energía aplicada, producen más de los mismos fotones. Finalmente, la intensidad de la luz se hace cada vez mayor (es decir, la energía de la luz se amplifica) y, a diferencia de la luz ordinaria, todos los fotones tienen la misma frecuencia, fase y dirección de avance.
Para amplificar la luz, debe crear un entorno en el que los electrones de alta energía superen en número a los electrones de baja energía, de modo que exista la posibilidad de que los electrones de alta energía choquen con los fotones y liberen otros nuevos, en lugar de hacerlo al azar. La generación de láser requiere tres elementos, a saber, la fuente de bombeo, el medio de ganancia y la cavidad óptica/resonador.
Fuente de bombeo: Fuente de bombeo
La energía se suministra a los electrones de menor orden de energía y se excita en electrones de mayor orden de energía, como la descarga de carga, la química de fotones, etc. . Una fuente común de excitación es la lámpara de destello de xenón, pero también se pueden usar otras longitudes de onda de láser como fuente de excitación.
El "medio de ganancia":
Las propiedades físicas del material en el que se excitan y emiten los electrones afectan a propiedades como la longitud de onda de la luz láser producida.
Cavidad óptica/resonador:
Son dos espejos paralelos entre sí, un reflejo completo, un reflejo medio. El propósito es hacer que la luz excitada pase a través del medio de ganancia muchas veces para obtener suficiente amplificación, cuando la amplificación puede penetrar el semiespejo, el láser se emite desde el semiespejo. Por lo tanto, este espejo semirreflectante también se denomina acoplador de salida. La distancia entre los dos espejos también tiene un efecto selectivo en la salida de longitud de onda del láser, solo la distancia entre los dos espejos puede producir una longitud de onda de resonancia que puede generar láser.
