Оптические квантовые генераторы
Автор: Шибаев Д.А., Цугуй М.Д.
Журнал: Теория и практика современной науки @modern-j
Рубрика: Основной раздел
Статья в выпуске: 2 (44), 2019 года.
Бесплатный доступ
Аннотации: Оптические квантовый генератор работает на квантово-механическое явление вынужденного (индуцированного) излучения. Использовать его нужно только в нужных целях. Он может светить разными цветами, ведь для него это легко.
Полупроводниковый, газовые, ионные, молекулярные
Короткий адрес: https://sciup.org/140274306
IDR: 140274306
Текст научной статьи Оптические квантовые генераторы
OPTICAL QUANTUM
GENERATORS
В этой статье мы узнаем что такое “Оптические квантовые генераторы”, их работу в повседневной жизни.
это устройство, преобразующее энергию накачки (световую, электрическую, тепловую, химическую и др.) в энергию когерентного, монохроматического, поляризованного и узконаправленного потока излучения.
Физической основой работы лазера служит квантовомеханическое явление вынужденного (индуцированного) излучения. Излучение лазера может быть непрерывным, с постоянной мощностью, или импульсным, достигающим предельно больших пиковых мощностей. В некоторых схемах рабочий элемент лазера используется в качестве оптического усилителя для излучения от другого источника. Существует большое количество видов лазеров, использующих в качестве рабочей среды все агрегатные состояния вещества. Некоторые типы лазеров, например лазеры на растворах красителей или полихроматические твердотельные лазеры, могут генерировать целый набор частот (мод оптического резонатора) в широком спектральном диапазоне. Габариты лазеров разнятся от микроскопических для ряда полупроводниковых лазеров до размеров футбольного поля для некоторых лазеров на неодимовом стекле. Уникальные свойства излучения лазеров позволили использовать их в различных отраслях науки и техники, а также в быту, начиная с чтения и записи компакт-дисков и заканчивая исследованиями в области управляемого термоядерного синтеза.
Принцип действия
Физической основой работы лазера служит явление вынужденного (индуцированного) излучения. Суть явления состоит в том, что возбуждённый атом способен излучить фотон под действием другого фотона без его поглощения, если энергия последнего равняется разности энергий уровней атома до и после излучения. При этом излучённый фотон когерентен фотону, вызвавшему излучение (является его «точной копией»). Таким образом происходит усиление света.
Этим явление отличается от спонтанного излучения, в котором излучаемые фотоны имеют случайные направления распространения, поляризацию и фаз.
Вероятность того, что случайный фотон вызовет индуцированное излучение возбуждённого атома, в точности равняется вероятности поглощения этого фотона атомом, находящимся в невозбуждённом состоянии. Поэтому для усиления света необходимо, чтобы возбуждённых атомов в среде было больше, чем невозбуждённых (так называемая инверсия населённостей). В состоянии термодинамического равновесия это условие не выполняется, поэтому используются различные системы накачки активной среды лазера (оптические, электрические, химические и др.)
Лазеры нам встречаются в медицине, в учебе (лазерные указки), в развлекательных целях, на производствах, в военных действия, лазерные кинопроекты и т.д.
Наша нынешняя жизнь не способна без лазеров!
Список литературы Оптические квантовые генераторы
- Оптические квантовые генераторы. Устройство и принцип работы -https://studopedia.su/13_132887_opticheskie-kvantovie-generatori-ustroystvo-i-printsip-raboti.html
- Применение лазеров - https://ru.wikipedia.org/wiki/Применение_лазеров
- Где применяются лазеры - http://www.bolshoyvopros.ru/questions/998239-gde-primenjajutsja-lazery-i-kakie-vidy-lazerov-est.html