Принцип на работа на ласерско пумпање

Принцип на работа наlасер пумпање

Енергијата се апсорбира во медиумот, создавајќи возбудени состојби во атомите. Инверзија на популацијата се постигнува кога бројот на честички во возбудена состојба го надминува бројот на честички во основната состојба или помалку возбудени состојби. Во овој случај, може да се појави механизам на стимулирана емисија и медиумот може да се користи како ласер или оптички засилувач.

Моќта на пумпата мора да биде над ласерскиот праг на ласерот. Енергијата на пумпата обично се обезбедува во форма на светлина или електрична струја, но се користат повеќе егзотични извори како хемиски или нуклеарни реакции.

Проширени информации

Ласерско производствоУслови:

1. Медиум за засилување: За ласерско генерирање, мора да се избере соодветна работна супстанција, која може да биде гасна, течна или цврста. Во овој медиум може да се постигне инверзија на популацијата за да се создадат потребните услови за ласирање.

Очигледно, постоењето на енергетско ниво на метастабилна состојба е многу корисно за да се реализира инверзија на бројот на честички. Постојат речиси илјада видови работни медиуми, а ласерските бранови должини што може да се генерираат вклучуваат широк опсег од вакуум ултравиолетови до далеку инфрацрвени. Меѓутоа, со оглед на ласерските перформанси на ласерскиот излез, постојат одредени барања за употребената работна супстанција. Основните барања се

(1) Униформни оптички својства, добра оптичка транспарентност и стабилни перформанси;

(2) Нивоа на енергија со релативно долги нивоа на енергија (наречени метастабилни енергетски нивоа);

(3) Има релативно висока квантна ефикасност.

2. Извор на пумпање: За да се промени бројот на честички во работниот медиум, мора да се користи одреден метод за да се стимулира атомскиот систем да го зголеми бројот на честички во горното енергетско ниво. Општо земено, празнењето на гас може да се користи за да се користат електрони со кинетичка енергија за да се возбудат атоми на средна средина, што се нарекува електрично возбудување; пулсните извори на светлина може да се користат и за зрачење на работниот медиум, што се нарекува светлосна возбуда; има и термичко возбудување, хемиско возбудување итн.

Различни методи на возбудување визуелно се нарекуваат пумпање или пумпање. Со цел постојано да се добива ласерски излез, тој мора постојано да се „пумпа“ за да се одржуваат повеќе честички во горното ниво на енергија отколку во пониското ниво на енергија.

3. Резонантна празнина: Со соодветна работна супстанција и извор на пумпа, може да се реализира инверзија на бројот на честички, но интензитетот на стимулираното зрачење произведено на овој начин е премногу слаб за практично да се примени. Така, луѓето размислуваа да користат оптичка резонантна празнина за засилување.

Таканаречената оптичка резонантна празнина е всушност две огледала со висока рефлексивност монтирани на двата краја на ласерот лице в лице. Едниот речиси целосно се рефлектира, а еден најмногу се рефлектира и се пренесува мала количина, така што ласерот може да се емитува низ ова огледало.

Светлината рефлектирана назад кон работниот медиум продолжува да индуцира ново стимулирано зрачење, а светлината се засилува. Затоа, светлината осцилира напред-назад во резонантната празнина, предизвикувајќи верижна реакција, која се засилува како лавина и произведува интензивналасерска светлина, кој излегува од едниот крај на делумно рефлектирачкото огледало.