ሌዘር መርህ እና አተገባበሩ

ሌዘር በተቀሰቀሰ የጨረር ማጉላት እና አስፈላጊ ግብረመልሶች አማካኝነት የተቀናጁ ፣ monochromatic ፣ የተቀናጁ የብርሃን ጨረሮችን የማመንጨት ሂደት እና መሳሪያን ያመለክታል። በመሰረቱ ሌዘር ማመንጨት ሶስት አካላትን ይፈልጋል፡- “ሬዞናተር”፣ “የጌት መካከለኛ” እና “የፓምፕ ምንጭ”።

ሀ. መርህ

የአቶም እንቅስቃሴ ሁኔታ በተለያዩ የኢነርጂ ደረጃዎች ሊከፈል ይችላል፣ እና አቶም ከከፍተኛ የኃይል ደረጃ ወደ ዝቅተኛ የኃይል ደረጃ ሲሸጋገር፣ ተዛማጅ ሃይል (የድንገተኛ ጨረር ተብሎ የሚጠራው) ፎቶን ያወጣል። በተመሳሳይ ሁኔታ አንድ ፎቶን በሃይል ደረጃ ላይ ሲከሰት እና በእሱ ሲወሰድ, አቶም ከዝቅተኛ የኃይል ደረጃ ወደ ከፍተኛ የኃይል ደረጃ እንዲሸጋገር ያደርገዋል (የተደፈነ መምጠጥ ይባላል); ከዚያም ወደ ከፍተኛ የኢነርጂ ደረጃ የሚሸጋገሩት አንዳንድ አተሞች ወደ ዝቅተኛ የኃይል መጠን ይሸጋገራሉ እና ፎቶን (የተነቃቁ ጨረሮች እየተባለ የሚጠራው) ይወጣሉ። እነዚህ እንቅስቃሴዎች በተናጥል አይከሰቱም, ነገር ግን ብዙውን ጊዜ በትይዩ. ሁኔታን ስንፈጥር፣ ለምሳሌ ተገቢውን መካከለኛ፣ ሬዞናተር፣ በቂ የውጪ የኤሌትሪክ መስክ በመጠቀም፣ የተቀሰቀሰው ጨረሩ ጨምሯል ከተቀሰቀሰው መምጠጥ በላይ፣ ከዚያም በአጠቃላይ የጨረር ብርሃን የሚፈጠር ፎቶኖች ይኖራሉ።

ለ. ምደባ

ሌዘርን በሚያመነጨው መካከለኛ መሰረት, ሌዘር ወደ ፈሳሽ ሌዘር, ጋዝ ሌዘር እና ጠንካራ ሌዘር ሊከፋፈል ይችላል. አሁን በጣም የተለመደው ሴሚኮንዳክተር ሌዘር ጠንካራ-ግዛት ሌዘር ዓይነት ነው።

ሐ. ቅንብር

አብዛኞቹ ሌዘር ሦስት ክፍሎች ያቀፈ ነው: excitation ሥርዓት, የሌዘር ቁሳዊ እና የጨረር resonator. የኤክሳይቴሽን ስርዓቶች የብርሃን፣ የኤሌክትሪክ ወይም የኬሚካል ሃይል የሚያመነጩ መሳሪያዎች ናቸው። በአሁኑ ጊዜ ዋናው የማበረታቻ ዘዴዎች ብርሃን፣ ኤሌክትሪክ ወይም ኬሚካላዊ ምላሽ ናቸው። የሌዘር ንጥረ ነገሮች እንደ ሩቢ ፣ ቤሪሊየም መስታወት ፣ ኒዮን ጋዝ ፣ ሴሚኮንዳክተሮች ፣ ኦርጋኒክ ማቅለሚያዎች ፣ ወዘተ ያሉ የሌዘር ብርሃንን ለማምረት የሚችሉ ንጥረ ነገሮች ናቸው ። የኦፕቲካል ሬዞናንስ ቁጥጥር ሚና የውጤት ሌዘርን ብሩህነት ማሳደግ ፣ ማስተካከል እና የሌዘርን የሞገድ ርዝመት እና አቅጣጫ መምረጥ ነው።

መ. መተግበሪያ

ሌዘር በስፋት ጥቅም ላይ የዋለ ሲሆን በዋናነት ፋይበር ኮሙኒኬሽን፣ ሌዘር ሬንጅንግ፣ ሌዘር መቁረጫ፣ ሌዘር ጦር መሳሪያ፣ ሌዘር ዲስክ እና የመሳሰሉት ናቸው።

ኢ ታሪክ

እ.ኤ.አ. በ 1958 አሜሪካዊያን ሳይንቲስቶች Xiaoluo እና Townes አንድ አስማታዊ ክስተት አግኝተዋል-በውስጡ አምፖል የሚወጣውን ብርሃን ብርቅ በሆነ የምድር ክሪስታል ላይ ሲያስቀምጡ ፣ የክሪስታል ሞለኪውሎች ብሩህ ፣ ሁል ጊዜም ጠንካራ ብርሃን ይፈጥራሉ ። በዚህ ክስተት መሠረት "የሌዘር መርሆ" ን ሐሳብ አቅርበዋል, ማለትም, ንጥረ ነገሩ እንደ ሞለኪውሎቹ ተፈጥሯዊ የመወዛወዝ ድግግሞሽ በተመሳሳይ ኃይል ሲደሰቱ, የማይለያይ ይህን ጠንካራ ብርሃን ይፈጥራል - ሌዘር. ለዚህ አስፈላጊ የሆኑ ወረቀቶችን አግኝተዋል.

የ Sciolo እና Townes የምርምር ውጤቶች ከታተሙ በኋላ ከተለያዩ አገሮች የመጡ ሳይንቲስቶች የተለያዩ የሙከራ ዘዴዎችን ቢያቀርቡም አልተሳካላቸውም። ግንቦት 15 ቀን 1960 በካሊፎርኒያ የሂዩዝ ላብራቶሪ ሳይንቲስት ሜይማን 0.6943 ማይክሮን የሞገድ ርዝመት ያለው ሌዘር ማግኘቱን አስታወቀ ይህም በሰዎች የተገኘ የመጀመሪያው ሌዘር ሲሆን ሜይማን በዚህ መንገድ ሌዘርን በተግባራዊው ዘርፍ በማስተዋወቅ በአለም የመጀመሪያው ሳይንቲስት ሆነ።

እ.ኤ.አ. ሐምሌ 7 ቀን 1960 ሜይማን በዓለም የመጀመሪያ የሆነውን ሌዘር መወለዱን አስታውቋል ፣ የሜይማን እቅድ ከፍተኛ ኃይለኛ ፍላሽ ቱቦን በመጠቀም ክሮሚየም አተሞችን በሩቢ ክሪስታል ውስጥ ለማነቃቃት ፣ ስለሆነም በጣም የተከማቸ ቀጭን ቀይ የብርሃን አምድ ይፈጥራል ፣ በተወሰነ ቦታ ላይ ሲተኮሰ ከፀሐይ ወለል የበለጠ የሙቀት መጠን ሊደርስ ይችላል።

የሶቪየት ሳይንቲስት H.Γ ባሶቭ ሴሚኮንዳክተር ሌዘርን በ1960 ፈለሰፈ። የሴሚኮንዳክተር ሌዘር መዋቅር አብዛኛውን ጊዜ ከፒ ንብርብር፣ N ንብርብር እና ገባሪ ንብርብር ያቀፈ ሲሆን ይህም ድርብ heterojunction ይፈጥራል። የእሱ ባህሪያት: አነስተኛ መጠን, ከፍተኛ የማጣመጃ ቅልጥፍና, ፈጣን ምላሽ ፍጥነት, የሞገድ ርዝመት እና መጠን ከኦፕቲካል ፋይበር መጠን ጋር የሚስማማ, በቀጥታ ሊስተካከል የሚችል, ጥሩ ቅንጅት.

ስድስት፣ አንዳንድ የሌዘር ዋና የመተግበሪያ አቅጣጫዎች

ኤፍ ሌዘር ግንኙነት

መረጃን ለማስተላለፍ ብርሃንን መጠቀም ዛሬ በጣም የተለመደ ነው። ለምሳሌ መርከቦች ለመግባባት መብራቶችን ይጠቀማሉ፣ የትራፊክ መብራቶች ደግሞ ቀይ፣ ቢጫ እና አረንጓዴ ይጠቀማሉ። ነገር ግን እነዚህ ሁሉ ተራ ብርሃንን በመጠቀም መረጃን የማስተላለፊያ መንገዶች በአጭር ርቀት ብቻ ሊገደቡ ይችላሉ። መረጃን በቀጥታ ወደ ሩቅ ቦታዎች በብርሃን ማስተላለፍ ከፈለጉ ተራ ብርሃን መጠቀም አይችሉም ነገር ግን ሌዘር ብቻ ይጠቀሙ።

ስለዚህ ሌዘርን እንዴት ታደርሳለህ? ኤሌክትሪክ ከመዳብ ሽቦዎች ጋር ሊጓጓዝ እንደሚችል እናውቃለን, ነገር ግን ብርሃን በተለመደው የብረት ሽቦዎች ሊሸከም አይችልም. ለዚህም ሳይንቲስቶች ብርሃንን የሚያስተላልፍ ክር ሠርተዋል, ኦፕቲካል ፋይበር ተብሎ የሚጠራው, እንደ ፋይበር ይባላል. የኦፕቲካል ፋይበር በልዩ የመስታወት ቁሳቁሶች የተሠራ ነው, ዲያሜትሩ ከሰው ፀጉር ያነሰ ነው, ብዙውን ጊዜ ከ 50 እስከ 150 ማይክሮን እና በጣም ለስላሳ ነው.

እንደ እውነቱ ከሆነ የቃጫው ውስጠኛው ክፍል ግልጽነት ያለው የኦፕቲካል መስታወት ከፍተኛ የማጣቀሻ መረጃ ጠቋሚ ሲሆን ውጫዊው ሽፋን ዝቅተኛ የማጣቀሻ ብርጭቆ ወይም ፕላስቲክ ነው. እንዲህ ዓይነቱ መዋቅር, በአንድ በኩል, ብርሃን ወደ ውስጠኛው ኮር, ልክ በውኃ ቱቦ ውስጥ ወደፊት እንደሚፈስስ ውሃ, በሽቦ ውስጥ ወደፊት የሚተላለፈው ኤሌክትሪክ, ምንም እንኳን በሺዎች የሚቆጠሩ ጠመዝማዛዎች እና መዞሪያዎች ምንም ውጤት ባይኖራቸውም. በሌላ በኩል ደግሞ ዝቅተኛ የማጣቀሻ ኢንዴክስ ሽፋን የውሃ ቱቦ እንደማይፈስ እና የሽቦው መከላከያ ንብርብር ኤሌክትሪክን እንደማያስተላልፍ ሁሉ ብርሃን እንዳይፈስ ይከላከላል.

የኦፕቲካል ፋይበር ገጽታ ብርሃንን የሚያስተላልፍበትን መንገድ ይፈታል, ነገር ግን በእሱ አማካኝነት ማንኛውም ብርሃን ወደ ሩቅ ቦታ ሊተላለፍ ይችላል ማለት አይደለም. ከፍተኛ ብሩህነት ፣ ንፁህ ቀለም ፣ ጥሩ አቅጣጫዊ ሌዘር መረጃን ለማስተላለፍ በጣም ጥሩው የብርሃን ምንጭ ነው ፣ ከፋይበር አንድ ጫፍ ግብዓት ነው ፣ ከሌላኛው ጫፍ ምንም ኪሳራ እና ውፅዓት የለም። ስለዚህ ኦፕቲካል ኮሙኒኬሽን በመሠረቱ ሌዘር ኮሙኒኬሽን ሲሆን ትልቅ አቅም ያለው፣ ከፍተኛ ጥራት ያለው፣ ሰፊ የቁሳቁስ ምንጭ፣ ጠንካራ ሚስጥራዊነት፣ ዘላቂነት ወዘተ ያለው ጥቅም ያለው እና በሳይንቲስቶች በግንኙነት መስክ አብዮት ተብሎ የሚወደስ እና በቴክኖሎጂ አብዮት ውስጥ ከተመዘገቡት አስደናቂ ውጤቶች አንዱ ነው።