Η ενίσχυση φωτός με διεγερμένη εκπομπή ακτινοβολίας, ή εν συντομία λέιζερ, είναι μια συσκευή που δημιουργεί και ενισχύει ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία συγκεκριμένης συχνότητας μέσω της διαδικασίας διεγερμένης εκπομπής. Στο λέιζερ, όλες οι ακτίνες φωτός έχουν το ίδιο μήκος κύματος και είναι συνεκτικές. μπορούν να ταξιδέψουν μεγάλες αποστάσεις χωρίς να διαχέονται.
Για να κατανοήσουμε πώς λειτουργούν τα λέιζερ, πρέπει να καταλάβουμε πώς ένα άτομο εκπέμπει φως. Ένα άτομο είναι το μικρότερο σωματίδιο στον κόσμο και περιέχει ηλεκτρόνια. Με την εισαγωγή επιπλέον φωτονίου στο άτομο, τα ηλεκτρόνια αναγκάζονται να μετακινηθούν σε υψηλότερο ενεργειακό επίπεδο και τώρα το άτομο βρίσκεται σε διεγερμένη κατάσταση. Ωστόσο, το διεγερμένο άτομο είναι ασταθές και τα ηλεκτρόνια προσπαθούν πάντα να επανέλθουν στη θεμελιώδη του κατάσταση, απελευθερώνοντας έτσι την περίσσεια ενέργειας που αρχικά απέκτησε, ως φωτόνιο ακτινοβολίας φωτός. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται αυθόρμητη εκπομπή, όπως φαίνεται παρακάτω στο σχήμα. 1.
Το λέιζερ περιέχει έναν θάλαμο στον οποίο τα άτομα ενός μέσου διεγείρονται, φέρνοντας τα ηλεκτρόνια τους σε υψηλότερες τροχιές με υψηλότερες ενεργειακές καταστάσεις. Όταν ένα από αυτά τα ηλεκτρόνια πηδά σε μια χαμηλότερη ενεργειακή κατάσταση, εκπέμπει την επιπλέον ενέργειά του ως φωτόνιο με συγκεκριμένη συχνότητα. Με την εισαγωγή περισσότερων φωτονίων στο σύστημα, τα φωτόνια θα συναντήσουν τελικά ένα άλλο άτομο με ένα διεγερμένο ηλεκτρόνιο, το οποίο θα διεγείρει αυτό το ηλεκτρόνιο να επιστρέψει στην αρχική του κατάσταση, εκπέμποντας δύο ή περισσότερα φωτόνια με την ίδια συχνότητα με το πρώτο και σε φάση με αυτό. . Αυτό το φαινόμενο διαπερνά τον θάλαμο, διεγείροντας συνεχώς άλλα άτομα να εκπέμπουν ακόμα πιο συνεκτικά φωτόνια, και αυτή η διαδικασία ονομάζεται διεγερμένες εκπομπές. Με άλλα λόγια, το φως έχει ενισχυθεί, όπως φαίνεται παρακάτω στο Σχήμα 2
Επιπλέον, οι καθρέφτες και στα δύο άκρα του θαλάμου αναγκάζουν το φως να αναπηδά εμπρός και πίσω κατά μήκος του μέσου. Ένας από τους καθρέφτες είναι μερικώς διαφανής, επιτρέποντας στην ακτίνα λέιζερ να εξέρχεται από αυτό το άκρο του θαλάμου. Διατηρώντας επαρκή αριθμό ατόμων στο μέσο από εξωτερική πηγή ενέργειας στην υψηλότερη ενεργειακή κατάσταση, οι εκπομπές σας διεγείρονται συνεχώς και αυτή η διαδικασία ονομάζεται αντιστροφή πληθυσμού. Τελικά, δημιουργεί ένα ρεύμα συνεκτικών φωτονίων που είναι μια πολύ συγκεντρωμένη δέσμη ισχυρού φωτός λέιζερ. Τα λέιζερ έχουν πολλές βιομηχανικές, στρατιωτικές και επιστημονικές χρήσεις, όπως συγκόλληση, ανίχνευση στόχων, μικροσκοπική φωτογραφία, οπτικές ίνες, χειρουργικές επεμβάσεις κ.λπ.
Τύποι Laser:
Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι λέιζερ και παρακάτω είναι οι πέντε κύριοι τύποι.
1. Λέιζερ αερίου – π.χ. Λέιζερ αερίου HeNe και λέιζερ CO2 που εκπέμπουν ισχύ εκατοντάδων watt. Συνήθως χρησιμοποιούνται για κοπή και συγκόλληση σε βιομηχανίες.
2. Χημικά λέιζερ – τροφοδοτούνται από χημική αντίδραση που επιτρέπει μεγάλη ποσότητα ενέργειας, κυρίως για στρατιωτική χρήση και πολύ μεγάλου μήκους κύματος. Πρώην. Λέιζερ υδροφθορίου 2700nm.
3. Λέιζερ στερεάς κατάστασης – αντλούνται οπτικά μέσω της χρήσης στερεού μέσου που είναι ντοπαρισμένο, όπως κρυσταλλικό ή γυαλί με πρόσμιξη ιόντων. Ένα παράδειγμα θα ήταν ένας δείκτης λέιζερ.
4. Λέιζερ ινών – το φως καθοδηγείται λόγω της εσωτερικής ανάκλασης στην οπτική ίνα. Είναι ευρέως γνωστά στις μέρες μας για την υψηλή ισχύ εξόδου και την υψηλή οπτική τους ποιότητα καθώς και για τη μεγάλη διάρκεια ζωής τους. Ο λόγος οφείλεται στις ιδιότητες των ινών που δίνουν υψηλή αναλογία επιφάνειας προς όγκο, η οποία επιτρέπει την αποτελεσματική ψύξη όταν υποστηρίζονται κιλοβάτ συνεχούς ισχύος εξόδου. Οι ιδιότητες καθοδήγησης κυμάτων της ίνας συμβάλλουν στη διατήρηση της ισχύος του σήματος και στην ελαχιστοποίηση της παραμόρφωσης. Τα λέιζερ οπτικών ινών χρησιμοποιούνται ευρέως στις μέρες μας για τηλεπικοινωνίες που εξαπλώνονται σε περιοχές μήκους πολλών χιλιομέτρων.
5. Λέιζερ ημιαγωγών – αντλούνται ηλεκτρικά
α) Δίοδοι εκπομπής φωτός (LED) - Σε μια δίοδο που σχηματίζεται από έναν ημιαγωγό άμεσης ζώνης, όπως το αρσενίδιο του γαλλίου, οι φορείς που διασχίζουν τη διασταύρωση εκπέμπουν φωτόνια όταν ανασυνδυάζονται με τον κύριο φορέα στην άλλη πλευρά. Ανάλογα με το υλικό, μπορεί να παραχθούν μήκη κύματος (ή χρώματα) από το υπέρυθρο έως το σχεδόν υπεριώδες. Όλα τα LED παράγουν ασυνάρτητο φως στενού φάσματος. Τα LED μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ως φωτοδίοδοι χαμηλής απόδοσης σε εφαρμογές σήματος. Ένα LED μπορεί να συνδυαστεί με μια φωτοδίοδο ή φωτοτρανζίστορ στην ίδια συσκευασία, για να σχηματίσει έναν οπτικό απομονωτή.
β) Δίοδοι λέιζερ - Όταν μια δομή που μοιάζει με LED περιέχεται σε μια κοιλότητα συντονισμού που σχηματίζεται με γυάλισμα των παράλληλων ακραίων επιφανειών, μπορεί να σχηματιστεί ένα λέιζερ. Οι δίοδοι λέιζερ χρησιμοποιούνται συνήθως σε συσκευές οπτικής αποθήκευσης και για οπτική επικοινωνία υψηλής ταχύτητας.
Η δίοδος λέιζερ είναι ένα λέιζερ όπου το μέσο είναι ένας ημιαγωγός, που σχηματίζεται από μια ένωση pn, όπως φαίνεται στο Σχ. 3, και τροφοδοτείται από ηλεκτρικό ρεύμα. Για διαφορετικούς τύπους δομών διόδων λέιζερ, ανατρέξτε στο Παράρτημα 3. Βασικά, μια δίοδος λέιζερ είναι ένας συνδυασμός τσιπ ημιαγωγού που εκπέμπει συνεκτικό φως και τσιπ φωτοδιόδου οθόνης για έλεγχο ανατροφοδότησης της ισχύος εξόδου, σε ερμητικά συσκευασμένη και σφραγισμένη θήκη.
Τα υλικά ημιαγωγών που χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία διόδων σύνδεσης pn που εκπέμπουν φως σήμερα είναι: Αρσενίδιο του γαλλίου, φωσφίδιο του ινδίου, αντιμονιούχο γάλλιο και νιτρίδιο του γαλλίου. Ο λόγος που χρησιμοποιούνται είναι λόγω των ιδιοτήτων τριών-πέντε ενώσεων στον χημικό περιοδικό πίνακα. Τα υλικά πρέπει να είναι πολύ ντοπαρισμένα για να δημιουργηθούν περιοχές P – N, κάτι που αποκλείει άλλες, αφήνοντας τις ομάδες τρία έως πέντε τις ιδανικές επιλογές.
Τα μήκη κύματός τους μπορούν να ρυθμιστούν αλλάζοντας την αναλογία σύνθεσης. Για παράδειγμα, το μήκος κύματος της δέσμης λέιζερ που παράγεται από το υπόστρωμα InP μπορεί να αυξηθεί αυξάνοντας την περιεκτικότητα σε ίνδιο ή μειώνοντας το ποσοστό περιεκτικότητας σε φωσφορικά. Το μεγαλύτερο μήκος κύματος συνήθως υποδηλώνει μεγαλύτερη απόσταση ταξιδιού.
Σύμφωνα με τη Wikipedia, οι δίοδοι λέιζερ είναι αριθμητικά ο πιο κοινός τύπος λέιζερ, με το 2004 πωλήσεις περίπου 733 εκατομμυρίων λέιζερ διόδων, σε σύγκριση με 131,000 άλλων τύπων λέιζερ. Οι δίοδοι λέιζερ βρίσκουν ευρεία χρήση στις τηλεπικοινωνίες ως πηγές φωτός που διαμορφώνονται εύκολα και συνδέονται εύκολα για επικοινωνία με οπτικές ίνες.
Το Brandnew μπορεί να προσφέρει λέιζερ και συστήματα διόδων υψηλής ισχύος σε ένα ευρύ φάσμα δυνάμεων εξόδου και μηκών κύματος, όπως τσιπ λέιζερ, δίοδο λέιζερ συνδεδεμένη με ίνες, μονή ράβδο και συστοιχία λέιζερ διόδων υψηλής ισχύος. Τα δυνατά σημεία του BrandNews είναι οι εργαζόμενοι με ταλέντο, η μηχανική ποιότητας, ο έλεγχος διαδικασιών, η ανάπτυξη προϊόντων και η παραγωγή όγκου. Η γκάμα των προϊόντων μας δίνει αυτή την αίσθηση στους πελάτες μας, οι οποίοι καταλαβαίνουν γρήγορα ότι οι λύσεις μας τους βοηθούν να εξοικονομήσουν χρόνο στο φωτονικό σύστημα RD και τις εργασίες ολοκλήρωσης.
Η διεύθυνσή μας
B-1508 Ruiding Mansion, No. 200 Zhenhua Rd, Xihu District
Αριθμός τηλεφώνου
0086 181 5840 0345
Ηλεκτρονικό ταχυδρομείο
info@brandnew-china.com
