Fo-sgrìobh dhan na Meadhanan Sòisealta againn airson Post Sgiobalta
Tha leusairean, clach-oisinn teicneòlais an latha an-diugh, cho inntinneach ’s a tha iad iom-fhillte. Aig cridhe nan leusairean tha measgachadh de phàirtean ag obair còmhla gus solas co-leanailteach, leasaichte a thoirt gu buil. Bidh am blog seo a’ sgrùdadh iom-fhillteachd nan co-phàirtean seo, le taic bho phrionnsabalan agus co-aontaran saidheansail, gus tuigse nas doimhne a thoirt seachad air teicneòlas leusair.
Seallaidhean Adhartach air Co-phàirtean Siostam Laser: Sealladh Teicnigeach do Phroifeiseantaich
| Pàirt | Gnìomh | Eisimpleirean |
| Meadhanach Buannachd | ’S e am meadhan buannachd an stuth ann an leusair a thathas a’ cleachdadh airson solas a mheudachadh. Bidh e a’ comasachadh àrdachadh solais tro phròiseas tionndaidh sluaigh agus sgaoilidhean brosnaichte. Tha an roghainn meadhan buannachd a’ dearbhadh feartan rèididheachd an leusair. | Lasairean Staid-chruaidh: m.e., Nd:YAG (Garnet Alùmanaim Yttrium le dopadh Neodymium), air a chleachdadh ann an tagraidhean meidigeach agus gnìomhachais.Lasairean Gasm.e., leusairean CO2, air an cleachdadh airson gearradh agus tàthadh.Lasairean leth-sheoltaiche:m.e., diodes laser, air an cleachdadh ann an conaltradh snàth optaigeach agus comharran laser. |
| Stòr Pumpaidh | Bidh an stòr pumpaidh a’ toirt lùth don mheadhan buannachd gus tionndadh sluaigh a choileanadh (an stòr lùtha airson tionndadh sluaigh), a’ comasachadh obrachadh leusair. | Pumpadh OptaigeachA’ cleachdadh stòran solais dian leithid lampaichean-flash gus lasers staid-chruaidh a phumpadh.Pumpadh DealainA’ brosnachadh a’ ghasa ann an leusairean gas tro shruth dealain.Pumpadh leth-sheoltaicheA’ cleachdadh dà-dhiodan laser gus am meadhan laser staid-chruaidh a phumpadh. |
| Cuas Optaigeach | Tha an cuas optaigeach, air a dhèanamh suas de dhà sgàthan, a’ deàrrsadh solas gus fad slighe an t-solais anns a’ mheadhan buannachd a mheudachadh, agus mar sin a’ neartachadh leudachadh solais. Tha e a’ toirt seachad uidheam fios-air-ais airson leudachadh leusair, a’ taghadh feartan speactram is fànais an t-solais. | Cuas Planar-PlanarAir a chleachdadh ann an rannsachadh obair-lann, structar sìmplidh.Cuas Planar-ConnaveCumanta ann an lasers gnìomhachais, a’ toirt seachad ghathan àrd-inbhe. Cuas FàinneAir a chleachdadh ann an dealbhaidhean sònraichte de leusairean fàinne, leithid leusairean gas fàinne. |
Am Meadhan Buannachd: Ceangal de Mheacanaig Cuantum agus Innleadaireachd Optaigeach
Daineamaigs Cuantum anns a’ Mheadhan Buannachd
’S ann anns a’ mheadhan buannachd a tha am pròiseas bunaiteach airson leudachadh solais a’ tachairt, rud a tha freumhaichte gu domhainn ann am meacanaig cuantamach. Tha an eadar-obrachadh eadar staidean lùtha agus mìrean taobh a-staigh a’ mheadhain air a riaghladh le prionnsapalan sgaoilidh brosnaichte agus tionndadh sluaigh. Tha an dàimh chudromach eadar dian an t-solais (I), dian tùsail (I0), earrann-tarsainn an atharrachaidh (σ21), agus àireamhan nam mìrean aig an dà ìre lùtha (N2 agus N1) air a mhìneachadh leis a’ cho-aontar I = I0e^(σ21(N2-N1)L). Tha a bhith a’ coileanadh tionndadh sluaigh, far a bheil N2 > N1, riatanach airson leudachadh agus ’s e clach-oisinn fiosaig laser a th’ ann.1].
Siostaman Trì-Ìrean an aghaidh Siostaman Ceithir-Ìrean
Ann an dealbhaidhean leusair practaigeach, thathas a’ cleachdadh siostaman trì-ìrean agus ceithir-ìrean gu cumanta. Ged a tha siostaman trì-ìrean nas sìmplidh, feumaidh iad barrachd lùtha gus tionndadh sluaigh a choileanadh leis gur e an ìre leusair as ìsle an staid làir. Air an làimh eile, tha siostaman ceithir-ìrean a’ tabhann slighe nas èifeachdaiche gu tionndadh sluaigh air sgàth an lobhadh luath neo-rèididh bhon ìre lùtha as àirde, gan dèanamh nas cumanta ann an tagraidhean leusair an latha an-diugh.2].
Is Glainne le dopadh erbiummeadhan buannachd?
'S e, 's e seòrsa de mheadhan buannachd a thathas a' cleachdadh ann an siostaman laser a th' ann an glainne le doping erbium. Anns a' cho-theacsa seo, tha "doping" a' toirt iomradh air a' phròiseas a bhith a' cur meud sònraichte de ianan erbium (Er³⁺) ris a' ghlainne. 'S e eileamaid talmhainn tearc a th' ann an erbium a dh'fhaodas, nuair a thèid a thoirt a-steach do aoigh glainne, solas a mheudachadh gu h-èifeachdach tro sgaoileadh brosnaichte, pròiseas bunaiteach ann an obrachadh laser.
Tha glainne le dopadh erbium gu sònraichte ainmeil airson a chleachdadh ann an leusairean snàithleach agus amplifiers snàithleach, gu sònraichte ann an gnìomhachas na cian-chonaltraidh. Tha e gu math freagarrach airson nan tagraidhean sin oir tha e ag àrdachadh solas gu h-èifeachdach aig tonnan-fada timcheall air 1550 nm, a tha na thonnan-fada cudromach airson conaltradh snàithleach optigeach air sgàth a chall ìosal ann an snàithleanan silica àbhaisteach.
Anerbiumbidh ianan a’ gabhail a-steach solas pumpa (gu tric bho adà-dhiode leusair) agus tha iad air an brosnachadh gu staidean lùtha nas àirde. Nuair a thilleas iad gu staid lùtha nas ìsle, bidh iad a’ leigeil a-mach fotonan aig tonn-fhaid an leusair, a’ cur ris a’ phròiseas leusair. Tha seo a’ dèanamh glainne le dopadh erbium na mheadhan buannachd èifeachdach agus air a chleachdadh gu farsaing ann an diofar dhealbhaidhean leusair is amplifier.
Blogaichean co-cheangailte: Naidheachdan - Glainne air a dhèanamh le Erbium: Saidheans & Cleachdaidhean
Innealan Pumpaidh: An Fheachd Dràibhidh air Cùl Lasers
Dòighean-obrach eadar-mheasgte airson tionndadh sluaigh a choileanadh
Tha an roghainn de mheacanaig pumpaidh deatamach ann an dealbhadh leusair, a’ toirt buaidh air a h-uile càil bho èifeachdas gu tonn-fhaid toraidh. Tha pumpadh optigeach, a’ cleachdadh stòran solais taobh a-muigh leithid lampaichean-frasaidh no leusairean eile, cumanta ann an leusairean staid-chruaidh agus leusairean datha. Mar as trice bidh dòighean sgaoilidh dealain air an cleachdadh ann an leusairean gas, agus bidh leusairean leth-chonnsachaidh gu tric a’ cleachdadh stealladh dealanach. Tha èifeachdas nan uidheaman pumpaidh sin, gu sònraichte ann an leusairean staid-chruaidh le pumpadh diode, air a bhith na phrìomh fhòcas ann an rannsachadh o chionn ghoirid, a’ tabhann èifeachdas agus dlùthadh nas àirde.3].
Beachdachaidhean Teicnigeach ann an Èifeachdas Pumpaidh
Tha èifeachdas a’ phròiseis pumpaidh na phàirt chudromach de dhealbhadh leusair, a’ toirt buaidh air coileanadh iomlan agus freagarrachd tagraidh. Ann an leusairean staid-chruaidh, faodaidh an roghainn eadar lampaichean-frasaidh agus diodan leusair mar thùs pumpaidh buaidh mhòr a thoirt air èifeachdas an t-siostaim, luchd teirmeach, agus càileachd a’ ghatha. Tha leasachadh diodan leusair àrd-chumhachd, àrd-èifeachdais air siostaman leusair DPSS ath-ar-a-mach, a’ comasachadh dealbhadh nas dlùithe agus nas èifeachdaiche.4].
An Cuas Optaigeach: Innleadaireachd a’ Ghath Laser
Dealbhadh Cuas: Achd Cothromachaidh Fiosaigs agus Innleadaireachd
Chan e dìreach pàirt fulangach a th’ anns a’ chuas optigeach, no an ath-shondair, ach com-pàirtiche gnìomhach ann a bhith a’ cruthachadh gath an leusair. Tha dealbhadh a’ chuas, a’ gabhail a-steach lùbadh agus co-thaobhadh nan sgàthan, a’ cluich pàirt chudromach ann a bhith a’ dearbhadh seasmhachd, structar modh, agus toradh an leusair. Feumar an cuas a dhealbhadh gus am buannachd optigeach a leasachadh agus call a lughdachadh, dùbhlan a tha a’ cothlamadh innleadaireachd optigeach le optaig tonn.5.
Cumhaichean Crith agus Taghadh Modh
Gus an tachair crith leusair, feumaidh a’ bhuannachd a bheir am meadhan seachad a bhith nas àirde na na call taobh a-staigh a’ chuas. Tha an suidheachadh seo, còmhla ris an riatanas airson cur-ris tonn co-leanailteach, ag ràdh nach eil ach modhan fada sònraichte air an taic. Tha buaidh aig fad fiosaigeach a’ chuas agus clàr-amais ath-tharraingeach a’ mheadhain buannachd air an astar eadar na modhan agus structar iomlan a’ mhodh.6].
Co-dhùnadh
Tha dealbhadh is obrachadh shiostaman leusair a’ gabhail a-steach raon farsaing de phrionnsabalan fiosaig is innleadaireachd. Bho na meacanaig cuantamach a tha a’ riaghladh meadhan a’ bhuannachd chun innleadaireachd iom-fhillte den chuas optigeach, tha pàirt riatanach aig gach pàirt de shiostam leusair na ghnìomhachd iomlan. Tha an artaigil seo air sealladh a thoirt seachad air saoghal iom-fhillte teicneòlas leusair, a’ tabhann lèirsinn a tha a’ freagairt ri tuigse adhartach ollamhan is innleadairean optigeach san raon.
Tùsan
- 1. Siegman, AE (1986). Lasers. Leabhraichean Saidheans Oilthigh.
- 2. Svelto, O. (2010). Prionnsabalan nan Lasairean. Springer.
- 3. Koechner, W. (2006). Innleadaireachd Leusair Staid-chruaidh. Springer.
- 4. Piper, JA, & Mildren, RP (2014). Lasairean Staid Chruaidh air an Pumpadh le Diode. Ann an Leabhar-làimhe Teicneòlas is Tagraidhean Laser (Imleabhar III). CRC Press.
- 5. Milonni, PW, & Eberly, JH (2010). Fiosaig Leusair. Wiley.
- 6. Silfvast, WT (2004). Bun-bheachdan Leusair. Cambridge University Press.
Àm puist: 27 dhen t-Samhain 2023