Lazer, stimullaşdyrylan şöhlelenme güýçlendirmesi we zerur bolan yzyna gaýtmak arkaly kollimirlenen, monohromatik, kogerent ýagtylyk şöhlelerini döretmegiň prosesini we guralyny aňladýar. Esasan, lazer döretmek üçin üç element gerek: "rezonator", "güýçlendiriji gurşaw" we "nasos çeşmesi".
A. Prinsip
Atomyň hereket ýagdaýy dürli energiýa derejelerine bölünip bilner we atom ýokary energiýa derejesinden pes energiýa derejesine geçende, degişli energiýanyň fotonlaryny çykarýar (özbaşdak şöhlelenme diýilýär). Şonuň ýaly-da, foton energiýa derejesindäki ulgama düşende we oňa siňdirilende, atomyň pes energiýa derejesinden ýokary energiýa derejesine geçmegine sebäp bolar (gyjyndyrylan siňdirilme diýilýär); Soňra ýokary energiýa derejelerine geçýän käbir atomlar pes energiýa derejelerine geçýär we fotonlary çykarýar (gyjyndyrylan şöhlelenme diýilýär). Bu hereketler aýratynlykda däl-de, köplenç parallel ýagdaýda bolýar. Degişli gurşawy, rezonatory, ýeterlik daşarky elektrik meýdanyny ulanmak ýaly şert döredenimizde, gyjyndyrylan şöhlelenme güýçlendirilýär, şonuň üçin gyjyndyrylan siňdirilmeden has köp fotonlar çykarylýar, netijede lazer şöhlesi döreýär.
B. Klassifikasiýa
Lazer öndürýän gurşawa görä, lazer suwuk lazer, gaz lazeri we gaty lazere bölünip bilner. Häzirki wagtda iň köp ýaýran ýarymgeçiriji lazer gaty ýagdaýly lazeriň bir görnüşidir.
C. Kompozisiýa
Lazerleriň köpüsi üç bölekden ybarat: oýaryş ulgamy, lazer materialy we optiki rezonator. Oýaryş ulgamlary ýagtylyk, elektrik ýa-da himiki energiýa öndürýän enjamlardyr. Häzirki wagtda ulanylýan esasy höweslendiriji serişdeler ýagtylyk, elektrik ýa-da himiki reaksiýadyr. Lazer maddalary lazer şöhlesini öndürip bilýän maddalardyr, mysal üçin, ýakut, berilliý aýnasy, neon gazy, ýarymgeçirijiler, organiki boýaglar we ş.m. Optiki rezonans dolandyryşynyň wezipesi çykyş lazeriniň ýagtylygyny ýokarlandyrmak, lazeriň tolkun uzynlygyny we ugruny sazlamak we saýlamakdyr.
D. Arza
Lazer giňden ulanylýar, esasan süýümli aragatnaşyk, lazer aralygy, lazer kesmek, lazer ýaraglary, lazer disk we ş.m.
E. Taryh
1958-nji ýylda amerikan alymlary Sýaoluo we Towns jadyly bir hadysany açdylar: içki çyranyň çykarýan ýagtylygyny seýrek ýer kristalyna goýanlarynda, kristalyň molekulalary ýagty, hemişe bilelikde güýçli ýagtylyk çykarar. Bu hadysa görä, olar "lazer prinsipini" teklip etdiler, ýagny madda molekulalarynyň tebigy yrgyldawuk ýygylygy bilen birmeňzeş energiýa bilen gyjyndyrylanda, ol bölünmeýän güýçli ýagtylygy - lazeri öndürer. Olar munuň üçin möhüm makalalary tapdylar.
Ssiolo we Taunsyň ylmy-barlag netijeleri çap edilenden soň, dürli ýurtlaryň alymlary dürli synag shemalaryny teklip etdiler, ýöne olar üstünlik gazanmady. 1960-njy ýylyň 15-nji maýynda Kaliforniýadaky Hýuz laboratoriýasynyň alymy Meýman 0,6943 mikron tolkun uzynlygyndaky lazeri alandygyny yglan etdi, bu bolsa adamlar tarapyndan alnan ilkinji lazer boldy we Meýman şeýlelik bilen dünýäde lazerleri amaly pudaga girizen ilkinji alym boldy.
1960-njy ýylyň 7-nji iýulynda Meýman dünýäde ilkinji lazeriň döreýändigini yglan etdi. Meýmanyň meýilnamasy ýakut kristalyndaky hrom atomlaryny höweslendirmek üçin ýokary intensiwli ýalpyldawuk turbasyny ulanmakdan ybarat bolup, şeýlelik bilen örän konsentrasiýalanan inçe gyzyl yşyk sütünini öndürýär, belli bir nokada ýakylanda, ol Günüň ýüzünden ýokary temperatura ýetip biler.
Sowet alymy H.G.Basow 1960-njy ýylda ýarymgeçiriji lazeri oýlap tapdy. Ýarymgeçiriji lazeriň gurluşy, adatça, iki gatlakly geterogeçiş emele getirýän P gatlagyndan, N gatlagyndan we işjeň gatlakdan ybarat bolýar. Onuň häsiýetnamalary: kiçi ölçegli, ýokary birikdiriş netijeliligi, çalt jogap tizligi, tolkun uzynlygy we optiki süýümiň ölçegine laýyk gelýän ölçeg, gönüden-göni modulirlenip bilner, gowy utgaşyklylyk.
Alty, lazeriň esasy ulanylyş ugurlarynyň käbiri
F. Lazer aragatnaşygy
Maglumaty ibermek üçin ýagtylygy ulanmak häzirki wagtda örän giňden ýaýrandyr. Mysal üçin, gämiler aragatnaşyk üçin çyralary, svetoforlar bolsa gyzyl, sary we ýaşyl reňkleri ulanýarlar. Emma adaty ýagtylygy ulanyp maglumat ibermegiň bu usullarynyň hemmesi diňe gysga aralyklar bilen çäklendirilip bilner. Maglumaty ýagtylyk arkaly gönüden-göni uzak ýerlere ibermek isleseňiz, adaty ýagtylygy ulanyp bilmersiňiz, diňe lazerleri ulanyň.
Lazeri nädip eltip bermeli? Biz elektrik energiýasynyň mis simler arkaly geçirilip bilinýändigini, ýöne ýagtylygyň adaty metal simler arkaly geçirilip bilinmeýändigini bilýäris. Şu maksat bilen alymlar ýagtylygy geçirip bilýän, optiki süýüm diýlip atlandyrylýan we süýüm diýlip atlandyrylýan filamenti işläp düzdüler. Optiki süýüm ýörite aýna materiallardan ýasalýar, diametri adam saçyndan inçe, adatça 50-150 mikron we örän ýumşak.
Aslynda, süýümiň içki özeni ýokary syndyryş görkezijisine eýe bolan açyk optik aýnadyr we daşky örtügi pes syndyryş görkezijili aýnadan ýa-da plastmassadan ýasalýar. Şeýle gurluş, bir tarapdan, suw turbasynda öňe akýan suw ýaly, elektrik energiýasynyň simde öňe geçirilmegine mümkinçilik berýär, hatda müňlerçe öwrüm täsir etmese-de. Beýleki tarapdan, pes syndyryş görkezijili örtük, suw turbasynyň syzmaýandygy we simiň izolýasiýa gatlagynyň elektrik toguny geçirmeýändigi ýaly, ýagtylygyň daşary çykmagynyň öňüni alyp biler.
Optiki süýümiň peýda bolmagy ýagtylygy geçirmegiň usulyny çözýär, ýöne bu onuň bilen islendik ýagtylygyň örän uzak aralyklara geçirilip bilinjekdigini aňlatmaýar. Diňe ýokary ýagtylyk, arassa reňk, gowy ugurly lazer maglumat geçirmek üçin iň amatly ýagtylyk çeşmesidir, ol süýümiň bir ujundan girýär, ýitgi ýok diýen ýaly we beýleki ujundan çykýar. Şonuň üçin optiki aragatnaşyk, esasan, uly kuwwatlylyk, ýokary hillilik, materiallaryň giň çeşmesi, güýçli gizlinlik, çydamlylyk we ş.m. artykmaçlyklaryna eýe bolan lazer aragatnaşygydyr we alymlar tarapyndan aragatnaşyk ulgamyndaky rewolýusiýa hökmünde kabul edilýär we tehnologik rewolýusiýanyň iň ajaýyp üstünlikleriniň biridir.
Ýerleşdirilen wagty: 2023-nji ýylyň 29-njy iýuny