Hoe werkt een laser?
De laser (licht versterking door gestimuleerde emissie van straling) is een triomf van moderne optica.Door een kwantummechanisch effect te exploiteren dat gestimuleerde emissie wordt genoemd, genereren lasers een coherente, bijna monochromatische fotonenstraal.Niet-laser lichtbronnen genereren doorgaans onsamenhangende, ongericht lichtstralen bij verschillende golflengten, die bepaalde toepassingen verbieden.
Om een laser te maken, zijn twee componenten nodig mdash;een versterkingsmedium en een resonerende optische holte.Voor een versterkingsmedium kunnen bepaalde kristallen, glazen, gassen, halfgeleiders en zelfs geverfde vloeistoffen worden gebruikt.Het versterkingsmedium wordt gestimuleerd door een energiepompbron zoals een elektrische stroom of een andere laser.Het medium absorbeert de energie, opwindend de toestanden van de deeltjes in het medium.Nadat een bepaalde drempel, populatie -inversie genoemd, wordt bereikt, veroorzaakt glanzend licht door het medium meer gestimuleerde emissie of afgifte van energie, dan absorptie.
Een resonerende optische holte is een speciaal formaatkamer met een spiegel aan één uiteinde en een semi-Silver -spiegel aan de andere kant.De twee reflecterende oppervlakken veroorzaken dat er een licht in zit om heen en weer te reflecteren door het versterkingsmedium, waardoor een grotere energie wordt verwerft bij elke pass.Wanneer dit effect is uitgeschakeld, wordt gezegd dat de winst verzadigd is en wordt het licht waar laserlicht.Verschillende versterkingsmedia geven aanleiding tot lasers van verschillende golflengten.
Twee soorten laser zijn continu en puls.De continue laser is nuttiger voor de meeste toepassingen, maar de energie in een pulslaser kan erg groot zijn.De mate waarin de balk in de loop van de tijd uiteenloopt, varieert omgekeerd met verhouding tot zijn diameter.Kleine stralen wijken snel uiteen, terwijl grotere mensen coherent blijven.
Toen de laser in 1960 werd gepatenteerd door Bell Labs, kon deze niet onmiddellijk toepassingen krijgen, hoewel spectrometrie, interferometrie, radar en nucleaire fusie werden besproken als potentiële interessegebieden.Tegenwoordig is de laser een van de meest veelzijdige technologische wonderen, met toepassingen in gegevensopslag en ophalen, lasersnijden, visiecorrectie, onderzoek, metingen, holografie en displays, en zelfs nucleaire fusie.Maximaal haalbare laserpulsintensiteit is sinds het midden van de jaren tachtig exponentieel toegenomen.Op een dag kunnen lasers worden gebruikt om netto energieproducerende fusiereacties te genereren, waardoor energie wordt geboden voor het hele menselijke ras.Ze kunnen ook worden gebruikt om zonnezeilen in de diepten van de ruimte te duwen.