Lazer behsa pêvajo û amûra çêkirina tîrêjên ronahiyê yên kolîmkirî, yekreng û hevgirtî bi rêya zêdekirina tîrêjên teşwîqkirî û bersiva pêwîst dike. Di bingeh de, çêkirina lazer sê hêmanan hewce dike: "rezonatorek", "navendek qezenckirinê" û "çavkaniyek pompêkirinê".
A. Prensîb
Rewşa tevgerê ya atomekê dikare li ser astên enerjiyê yên cuda were dabeşkirin, û dema ku atom ji astek enerjiya bilind derbasî astek enerjiya nizm dibe, ew fotonên enerjiya têkildar berdide (bi vî rengî tîrêjên xweber têne gotin). Bi heman awayî, dema ku fotonek li ser pergalek asta enerjiyê dikeve û ji hêla wê ve tê kişandin, ew ê bibe sedema ku atom ji astek enerjiya nizm derbasî astek enerjiya bilind bibe (bi vî rengî kişandina ajîtasyonê); Dûv re, hin ji atomên ku derbasî astên enerjiya bilind dibin dê derbasî astên enerjiya nizm bibin û fotonan derxin (bi vî rengî tîrêjên teşwîqkirî). Ev tevger bi tena serê xwe çênabin, lê pir caran bi paralel çêdibin. Dema ku em şertek diafirînin, wekî karanîna navgîniya guncan, rezonator, zeviya elektrîkê ya derveyî ya têr, tîrêjên teşwîqkirî têne zêdekirin da ku ji kişandina teşwîqkirî bêtir, wê hingê bi gelemperî, dê foton werin derxistin, ku di encamê de ronahiya lazer çêdibe.
B. Dabeşkirin
Li gorî medyaya ku lazerê hildiberîne, lazer dikare wekî lazera şile, lazera gazê û lazera zexm were dabeş kirin. Niha lazera nîvconductor a herî gelemperî cureyek lazera rewşa zexm e.
C. Pêkhate
Piraniya lazeran ji sê beşan pêk tên: sîstema ajîtasyonê, materyalê lazerê û rezonatora optîkî. Sîstemên ajîtasyonê amûrên ku enerjiya ronahî, elektrîkî an kîmyewî hildiberînin in. Niha, amûrên sereke yên teşwîqkirinê yên ku têne bikar anîn ronahî, elektrîk an reaksiyona kîmyewî ne. Maddeyên lazerê madeyên ku dikarin ronahiya lazerê hilbijînin in, wek yaqût, cama berylliumê, gaza neonê, nîvconductor, boyaxên organîk, û hwd. Rola kontrola rezonansa optîkî ew e ku geşiya lazera derketinê zêde bike, dirêjahiya pêlê û rêça lazerê rast bike û hilbijêre.
D. Serlêdan
Lazer bi berfirehî tê bikar anîn, bi giranî ragihandina fîberê, dûrxistina lazerê, birîna lazerê, çekên lazerê, dîska lazerê û hwd.
E. Dîrok
Di sala 1958an de, zanyarên Amerîkî Xiaoluo û Townes diyardeyek efsûnî keşf kirin: dema ku ew ronahiya ku ji hêla ampûla hundurîn ve tê derxistin li ser krîstalek erdê ya nadir datînin, molekulên krîstalê dê ronahîyek geş, her gav bi hev re bihêz derxin. Li gorî vê diyardeyê, wan "prensîba lazerê" pêşniyar kir, ango dema ku made bi heman enerjiya ku frekansa osîlasyona xwezayî ya molekulên xwe çêdike, ew ê vê ronahiya bihêz a ku ji hev cuda nabe - lazer - hilberîne. Wan ji bo vê yekê gotarên girîng dîtin.
Piştî weşandina encamên lêkolînên Sciolo û Townes, zanyarên ji welatên cûrbecûr planên ceribandinê yên cûrbecûr pêşniyar kirin, lê ew ne serketî bûn. Di 15ê Gulana 1960an de, Mayman, zanyarek li Laboratuwara Hughes li Kalîforniyayê, ragihand ku wî lazerek bi dirêjahiya pêlê ya 0.6943 mîkron bi dest xistiye, ku yekem lazera ku ji hêla mirovan ve hatî bidestxistin bû, û bi vî rengî Mayman bû yekem zanyarê cîhanê ku lazeran xist qada pratîkî.
Di 7ê Tîrmeha 1960an de, Mayman jidayikbûna yekem lazerê cîhanê ragihand, plana Mayman ew e ku lûleyek flaşê ya bi şîddeta bilind bikar bîne da ku atomên kromê di krîstala yaqût de teşwîq bike, bi vî rengî stûnek ronahiya sor a pir zirav û konsantre çêdike, dema ku ew di xalek diyarkirî de tê teqandin, ew dikare bigihîje germahiyek ji rûyê rojê bilindtir.
Zanyarê Sovyetê H.Γ. Basov di sala 1960an de lazera nîvconductor îcad kir. Avahiya lazera nîvconductor bi gelemperî ji tebeqeya P, tebeqeya N û tebeqeya çalak pêk tê ku heterojonksiyona ducarî çêdikin. Taybetmendiyên wê ev in: mezinahiya wê piçûk, karîgeriya girêdana bilind, leza bersiva bilez, dirêjahiya pêl û mezinahî bi mezinahiya fîbera optîkî re li hev tên, rasterast dikare were modulkirin, hevgirtin baş e.
Şeş, hin ji rêwerzên sereke yên serîlêdana lazerê
F. Ragihandina lazerê
Bikaranîna ronahiyê ji bo veguhestina agahiyan îro pir gelemperî ye. Bo nimûne, keştî ji bo ragihandinê çirayan bikar tînin, û çirayên trafîkê sor, zer û kesk bikar tînin. Lê hemû ev rêbazên veguhestina agahiyan bi karanîna ronahiya asayî tenê dikarin bi dûrên kurt ve sînordar bin. Ger hûn dixwazin agahiyan rasterast bi rêya ronahiyê veguhezînin cihên dûr, hûn nikarin ronahiya asayî bikar bînin, lê tenê lazeran bikar bînin.
Ji ber vê yekê hûn çawa lazerê radigihînin? Em dizanin ku elektrîk dikare bi têlên sifir ve were veguhastin, lê ronahî nikare bi têlên metal ên asayî ve were veguhastin. Ji bo vê armancê, zanyaran têlayek pêşxistine ku dikare ronahiyê veguhezîne, ku jê re fîbera optîkî tê gotin, ku wekî fîber tê binavkirin. Fîbera optîkî ji materyalên cam ên taybetî tê çêkirin, qûtra wê ji porê mirov ziravtir e, bi gelemperî 50 heta 150 mîkron e, û pir nerm e.
Bi rastî, navika hundirîn a fîberê ji cama optîkî ya zelal xwedî îndeksa şikestinê ya bilind e, û pêça derve jî ji cama an plastîka îndeksa şikestinê ya nizm hatiye çêkirin. Avahiyek wisa, ji aliyekî ve, dikare ronahiyê li ser navika hundirîn şikestî bike, mîna ku av di lûleya avê de ber bi pêş ve diherike, elektrîk di têlê de ber bi pêş ve tê veguhestin, her çend bi hezaran zivirandin û zivirandin bandorek çênekin jî. Ji aliyê din ve, pêça îndeksa şikestinê ya nizm dikare rê li ber derketina ronahiyê bigire, mîna ku lûleya avê naherike û qata îzolekirinê ya têlê elektrîkê naguhêze.
Derketina holê ya fîbera optîkî rêya veguhestina ronahiyê çareser dike, lê ev nayê wê wateyê ku bi wê re, her ronahî dikare ber bi dûrên pir dûr ve were veguhestin. Tenê geşbûna bilind, rengê paqij, lazera arastekirî ya baş, çavkaniya ronahiyê ya herî îdeal e ji bo veguhestina agahdariyê, ew ji yek dawiya fîberê têketin e, hema hema windahî tune û ji dawiya din dernakeve. Ji ber vê yekê, ragihandina optîkî di bingeh de ragihandina lazer e, ku xwedî avantajên kapasîteya mezin, kalîteya bilind, çavkaniya fireh a materyalan, nepeniya xurt, domdarî û hwd. ye, û ji hêla zanyaran ve wekî şoreşek di warê ragihandinê de tê pesinandin, û yek ji destkeftiyên herî geş di şoreşa teknolojîk de ye.
Dema şandinê: 29 Hezîran-2023