الليزر(ليزر أشباه الموصلات)

english laser
External audio
“The Man, the Myth, the Laser”, Distillations Podcast, Science History Institute

ملخص

  • اختصار لتضخيم الضوء من خلال الانبعاث المحفز للإشعاع ؛ جهاز بصري ينتج شعاع أحادي اللون شديد الإضاءة المتماسكة

نظرة عامة

الليزر هو جهاز يصدر الضوء من خلال عملية تضخيم ضوئي تعتمد على الانبعاث المحفز للإشعاع الكهرومغناطيسي. نشأ المصطلح "ليزر" باعتباره اختصارًا لـ " تضخيم الضوء بواسطة انبعاث محفز للإشعاع ". تم بناء أول ليزر في عام 1960 من قبل ثيودور هـ. ميمان في مختبرات هيوز للأبحاث ، استنادًا إلى العمل النظري الذي قام به تشارلز هارد تاونز وآرثر ليونارد شاولو.
يختلف الليزر عن مصادر الإضاءة الأخرى في أنه ينبعث الضوء بشكل متماسك ومكاني وزمناني. يسمح التماسك المكاني ليزر بالتركيز على نقطة ضيقة ، مما يتيح تطبيقات مثل القطع بالليزر والطباعة الحجرية. يسمح التماسك المكاني أيضًا لحزمة الليزر بالبقاء ضيقًا على مسافات بعيدة (الموازاة) ، مما يتيح تطبيقات مثل مؤشرات الليزر. يمكن أن يكون لليزر أيضًا تماسك زمني عالٍ ، مما يسمح لها بإصدار ضوء باستخدام طيف ضيق جدًا ، أي يمكنها أن تصدر لونًا واحدًا من الضوء. يمكن استخدام التماسك الزمني لإنتاج نبضات ضوئية قصيرة مثل فيمتوثانية.
من بين تطبيقاتها العديدة ، تستخدم الليزر في محركات الأقراص الضوئية وطابعات الليزر وماسحات الباركود ؛ أدوات تسلسل الحمض النووي ، الاتصالات البصرية للألياف البصرية والفضاء الحر ؛ جراحة الليزر والعلاجات الجلدية ؛ قطع واللحام المواد ؛ الأجهزة العسكرية وأجهزة إنفاذ القانون لتحديد الأهداف وقياس المدى والسرعة ؛ ويعرض إضاءة الليزر في الترفيه.
جهاز يمد الماسير إلى منطقة الضوء العالي التردد ويستخدم الانبعاث المحفّز لأداء تضخيم وتذبذب الضوء (بشكل أساسي التذبذب). تمت تجربة العديد من التجارب منذ عام 1950 ، ولكن في عام 1960 ، نجحت شركة TH Meyman في الولايات المتحدة في تذبذب شعاع الليزر باستخدام الياقوت ، وتقدم الاستخدام العملي على امتداد. يرمز الليزر الليزري بالاسم إلى تضخيم الضوء من خلال الانبعاث المحفز للإشعاع (تضخيم الضوء عن طريق الانبعاث المحفز). من أجل إحضار ذرة أو جزيء إلى مستوى عالٍ من الطاقة ، يتم إجراء الإثارة من خلال تطبيق ضوء مكثف أو شعاع إلكتروني. في أشباه الموصلات ، يتم تطبيق الجهد المباشر على تقاطع pn عن طريق تطبيق الجهد الأمامي ، وفي الغاز ، هناك طريقة مثل الإثارة عن طريق التفريغ. مرنان ضروري للتسبب في التذبذب ، ولكن عادةً ما يتم استخدام مرنان من نوع تداخل Fabry-Perot ، حيث يواجه مرآتان مستو أو مرايا كروية معًا محاذاة محاورهما البصرية. ضوء الليزر هو ضوء متماسك مع تماسك طور جيد وتماسك جيد ، وممتازة في الاتجاهية وحيدة اللون من الضوء العادي. يتم تطبيقه كعنصر وجهاز من ضوء الليزر في حقل يسمى الإلكترونيات الضوئية، ويتم استخدامه كمصدر للطاقة قوية. اعتمادا على المواد ، هناك ما يلي. (1) ليزر الحالة الصلبة. وتستخدم روبي وما إلى ذلك متحمس مع ضوء قوي من مصباح فلاش زينون. يتم الحصول على نبضات عالية الطاقة وتطبيقها على الجراحة مثل طب العيون ، والمعالجة الدقيقة ، والانصهار النووي ، والأسلحة (يشار إليها عادة باسم ضوء القتل). (2) ليزر الغاز. غاز الهيليوم والنيون المختلط وغاز ثاني أكسيد الكربون ممثلان ، والتذبذب المستمر ممكن أيضًا. نظرًا لأنه يمكن الحصول على الضوء الأكثر تماسكًا ، يتم استخدامه للاتصال ، والقياس ، والصور المجسمة ، وما إلى ذلك (3) ليزر أشباه الموصلات. يستخدم الثنائيات المزدوجة نوع غير المتجانسة مثل زرنيخيد الغاليوم ، الإنديوم ، الزرنيخ ، الفوسفور. إنها مدمجة وخفيفة الوزن وسريعة الاستجابة ، وتلعب دورًا مهمًا كعنصر ينبعث منها الضوء للاتصال بالألياف الضوئية ، كما تستخدم على نطاق واسع للمعدات الاستهلاكية كمصدر للضوء لقراءة المعلومات على قرص بصري مثل قرص مضغوط ( CD). → معالجة الليزر
→ المواد ذات الصلة ليزر الغاز | غاليوم أرسينيد | هامش التدخل | مصدر الضوء | ليزر صلب | المدن | الصفائح الكهربائية | الاتصالات البصرية | بصريات غير خطية | Proholov | طابعات الصفحة | الكم الالكترونيات | أسلحة الليزر