Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Лазер үш негізгі бөліктен құралады:
A laser is constructed from three principal parts:
Энергия көзі (көбінесе сорғы немесе сорғы көзі деп аталады),
Күшейткіш орта немесе лазерлік орта, және
Оптикалық резонаторды құрайтын екі немесе одан көп айна.
An energy source (usually referred to as the pump or pump source),
A gain medium or laser medium, and
Two or more mirrors that form an optical resonator.
Сорғы көзі
Сорғы көзі – лазер жүйесіне энергия беретін бөлік. Сорғы көздерінің мысалдарына электр разрядтары, импульстік лампалар, доғалық шамдар, басқа лазерден келетін жарық, химиялық реакциялар және тіпті жарылғыш құрылғылар жатады. Қолданылатын сорғы көзінің түрі негізінен күшейту ортасына байланысты, және бұл энергияның ортаға қалай жеткізілетінін де анықтайды. Гелий-неон (HeNe) лазері гелий-неон газы қоспасындағы электр разрядын пайдаланады, Nd:YAG лазері ксенон импульстік лампасынан немесе диодты лазерлерден шоғырланған жарықты пайдаланады, ал экцимер лазерлері химиялық реакцияны қолданады.
The pump source is the part that provides energy to the laser system. Examples of pump sources include electrical discharges, flashlamps, arc lamps, light from another laser, chemical reactions and even explosive devices. The type of pump source used principally depends on the gain medium, and this also determines how the energy is transmitted to the medium. A helium–neon (HeNe) laser uses an electrical discharge in the helium neon gas mixture, a Nd:YAG laser uses either light focused from a xenon flash lamp or diode lasers, and excimer lasers use a chemical reaction.
Оптикалық резонатор
Оптикалық резонатор немесе оптикалық қуыс ең қарапайым түрінде пайдалану ортасының айналасына орналасқан екі параллель айнадан тұрады, олар жарықты кері байланысқа жібереді. Айналарға олардың шағылыстыру қасиеттерін анықтайтын оптикалық жабын жағылады. Әдетте, біреуі жоғары шағылыстыратын, ал екіншісі жартылай шағылыстыратын болады. Соңғысы шығыс байланыстырғыш деп аталады, себебі ол жарықтың бір бөлігін лазердің шығыс сәулесін құру үшін қуыстан шығуға мүмкіндік береді. Өздігінен шығарылған сәуле пайдалану ортасынан айналар арқылы кері қайтарылады, онда ол күшті сәуле шығару арқылы күшейтіледі. Сәуле айналардан шағылып, қуыстан шығу алдында пайдалану ортасынан жүздеген рет өте алады. Күрделі лазерлерде қуысты құрайтын төрт немесе одан да көп айнадан тұратын конфигурациялар қолданылады. Айналардың орналасуы және олардың ортаға қатысты дұрыс бағытталуы лазерлік жүйенің жұмыс толқын ұзындығы мен басқа да сипаттамаларын анықтау үшін өте маңызды. Лазерлік сәуленің әртүрлі әсерлерін жасау үшін, мысалы, жұмыс істеу толқын ұзындығын өзгерту немесе лазерлік сәуле импульстарын жасау үшін айналма айналар, модуляторлар, сүзгілер және жұтатын құрылғылар сияқты басқа оптикалық құрылғылар оптикалық резонатордың ішіне орналастырылуы мүмкін. Кейбір лазерлер оптикалық қуысты пайдаланбайды, керісінше, өте жоғары оптикалық күшейтуге сүйеніп, жарықты пайдалану ортасына кері қайтару қажеттілігінсіз күшетеді. Мұндай лазерлер суперлюминесцентті деп аталады және төмен когеренттілікке, бірақ жоғары өткізгіштікке ие жарықты шығарады. Олар оптикалық кері байланысты пайдаланбағандықтан, бұл құрылғылар көбінесе лазерлер ретінде жіктелмейді.
The optical resonator, or optical cavity, in its simplest form is two parallel mirrors placed around the gain medium, which provide feedback of the light. The mirrors are given optical coatings which determine their reflective properties. Typically, one will be a high reflector, and the other will be a partial reflector. The latter is called the output coupler, because it allows some of the light to leave the cavity to produce the laser's output beam. Light from the medium, produced by spontaneous emission, is reflected by the mirrors back into the medium, where it may be amplified by stimulated emission. The light may reflect from the mirrors and thus pass through the gain medium many hundreds of times before exiting the cavity. In more complex lasers, configurations with four or more mirrors forming the cavity are used. The design and alignment of the mirrors with respect to the medium is crucial for determining the exact operating wavelength and other attributes of the laser system. Other optical devices, such as spinning mirrors, modulators, filters, and absorbers, may be placed within the optical resonator to produce a variety of effects on the laser output, such as altering the wavelength of operation or the production of pulses of laser light. Some lasers do not use an optical cavity, but instead rely on very high optical gain to produce significant amplified spontaneous emission (ASE) without needing feedback of the light back into the gain medium. Such lasers are said to be superluminescent, and emit light with low coherence but high bandwidth. Since they do not use optical feedback, these devices are often not categorized as lasers.