어떤 종류의 레이저가 있습니까? (2 부)

최대레이저 여기 시스템, 레이저 매체 및 광학 공진기의 세 부분으로 구성됩니다. 여기 시스템은 레이저 전원 공급 장치와 같이 빛 에너지, 전기 에너지 또는 화학 에너지를 생성하는 장치입니다. 현재 사용되는 여기 수단은 주로 조명, 전기 또는 화학 반응이 있습니다. 레이저 매체는 루비, 네오디뮴 유리, 네온 가스, 반도체, 유기 염료 등 레이저를 생성할 수 있는 물질입니다.⑧⑨

3. 작동 모드에 따른 분류（1부에 계속）

⑤ 모드 고정 레이저, 이것은 모드 고정 기술을 사용하는 특수한 유형의 레이저이며 작동 특성은 공진기의 서로 다른 세로 모드 사이의 위상 관계에 의해 결정되므로 일련의 레이저 초단 펄스(펄스 폭 10 ~ 10초) 시퀀스는 시간이 동일한 간격으로 얻을 수 있으며, 특수한 고속 광 스위칭 기술이 추가로 사용되는 경우 위의 펄스 열에서 단일 초단파 레이저 펄스를 선택할 수도 있습니다(레이저 모드 잠금 기술 참조).

⑥ 단일 모드 및 주파수 안정화 레이저, 단일 모드 레이저는 레이저의 단일 가로 모드 또는 단일 세로 모드 작동 상태에서 특정 모드 제한 기술의 사용을 의미하며, 주파수 안정화 레이저는 특정 자동 제어 조치의 사용을 의미합니다. 특수 레이저 장치의 특정 정밀도 범위에서 레이저 출력 파장 또는 주파수를 안정적으로 만들기 위해 경우에 따라 단일 모드 작동 및 자동 주파수 안정성 제어를 모두 갖춘 특수 레이저 장치로 만들 수도 있습니다(레이저 주파수 안정화 기술 참조). ).

⑦가변 레이저는 정상적인 상황에서 레이저의 출력 파장이 고정되어 있지만 특수한 튜닝 기술을 사용하면 일부 레이저의 출력 레이저 파장이 일정 범위 내에서 지속적으로 제어 가능하게 변경될 수 있으므로 이러한 종류의 레이저를 레이저라고 합니다. 조정 가능한 레이저(레이저 조정 기술 참조).

4. 출력 레이저의 다양한 파장 범위에 따라 다양한 유형의 레이저를 다음 유형으로 나눌 수 있습니다.

①원적외선 레이저의 경우 출력 파장 범위가 25~1000미크론 사이이며 일부 분자 가스 레이저 및 자유 전자 레이저의 레이저 출력이 이 영역에 속합니다.

②중적외선 레이저란 출력 레이저 파장이 중적외선 영역(2.5~25미크론)에 있는 레이저 소자를 말하며, CO 분자 가스 레이저(10.6미크론)와 CO 분자 가스 레이저(5~6미크론)로 대표된다.

③근적외선 레이저는 출력 레이저 파장이 근적외선 영역(0.75 ~ 2.5 미크론)에 있는 레이저 소자를 말하며, 네오디뮴이 첨가된 고체 레이저(1.06 미크론), CaAs 반도체 다이오드 레이저(약 0.8 미크론) 및 일부 가스 레이저.

④ 가시광 레이저는 출력 레이저 파장이 가시 스펙트럼 영역(4000 ~ 7000 옹스트롬 또는 0.4 ~ 0.7 미크론)에 있는 레이저 장치의 한 종류입니다. 그들은 루비 레이저(6943 옹스트롬), He-ne 레이저(6328 옹스트롬), 아르곤 이온 레이저(4880 옹스트롬, 5145 옹스트롬), 크립톤 이온 레이저(4762 옹스트롬, 5208 옹스트롬, 5682 옹스트롬, 6471 옹스트롬) 및 일부 가변 염료 레이저.

⑤ 출력 레이저 파장 범위는 근자외선 스펙트럼 영역(2000~4000 옹스트롬)에 있으며, 질소 분자 레이저(3371 옹스트롬), 크세논 플루오라이드(XeF) 엑시머 레이저(3511 옹스트롬, 3531 옹스트롬), 크립톤 플루오라이드(KrF) 엑시머 레이저로 대표됩니다. (2490 옹스트롬) 및 일부 가변 염료 레이저

⑥진공자외선 레이저의 출력 레이저 파장 범위는 진공자외선 스펙트럼 영역(50~2000옹스트롬)으로 (H)분자 레이저(1644~1098옹스트롬), 크세논(Xe)엑시머 레이저(1730옹스트롬)로 표시된다.

⑦X-선 레이저는 X-선 스펙트럼 영역(0.01 ~ 50 옹스트롬) 레이저 시스템에서 출력 파장을 말하며, 소프트 X-선은 성공적으로 개발되었지만 아직 탐색 단계에 있습니다.

5. 레이저 작동 원리:

자유 전자 레이저 외에도 모든 종류의 레이저의 기본 작동 원리는 동일하며 레이저 생성에 필수 조건은 입자 수 반전 및 손실에 대한 이득이므로 장치의 필수 구성 요소는 여기 (또는 펌핑) 소스, 작동 매체의 준안정 에너지 레벨 두 부분. 여기는 외부 에너지를 흡수한 후 작동 매체가 여기 상태로 여기되어 입자 수 반전을 실현하고 유지하기 위한 조건을 만드는 것입니다. 광학 인센티브, 전기 인센티브, 화학적 인센티브 및 핵 인센티브 등이 있습니다. 작동 매체는 준 안정 에너지 준위를 가지므로 자극 방사선이 우세하여 광 증폭을 달성합니다. 레이저의 일반적인 구성 요소는 공진기이지만 공진기(광학 공진기 참조)는 필수 구성 요소가 아니며 공진기는 공동의 광자가 일정한 주파수, 위상 및 작동 방향을 갖도록 하여 레이저가 방향성과 일관성이 좋다. 또한 작동 물질의 길이를 잘 줄일 수 있고, 공진기의 길이를 변경하여 발생하는 레이저의 모드도 조절할 수 있어(즉, 모드 선택) 일반적인 레이저는 공진기를 갖는다.

6. 레이저 세 가지 구성 요소

① 작업 재료 레이저의 핵심이며, 에너지 준위 전이를 이룰 수 있는 재료만이 레이저의 작업 재료로 사용될 수 있습니다. 현재 레이저를 작동시키는 물질에는 여러 종류가 있으며 레이저의 파장은 X선에서 적외선까지였다. 예를 들어, 암모니아 레이저에서 대기 원자의 두 에너지 준위는 암모니아 원자의 도움으로 역전됩니다.

② 여기 에너지 빛) 그 역할은 작동 물질, 즉 낮은 수준에서 높은 수준으로 여기된 원자의 외부 에너지에 에너지를 주는 것입니다. 작동물질에 강한 빛을 조사하여 모집단 역전을 구현하는 방식을 광펌프 방식이라 한다. 예를 들어 루비 레이저는 고출력 손전등을 사용하여 루비(작동 물질)를 조사하여 입자 모집단 반전을 달성하여 레이저 생성 조건을 만듭니다. 일반적으로 빛 에너지, 열 에너지, 전기 에너지, 화학 에너지 등이 있을 수 있습니다.

③ 광학 공진기 이것은 레이저의 중요한 부분이며, 그 역할은 작업 재료의 여기 방사선을 연속적으로 만드는 것이고, 두 번째는 광자를 지속적으로 가속시키는 것입니다. 세 번째는 레이저 출력 방향을 제한하는 것입니다.

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