מה מייצר פולסים של אור בלייזרים?

תשובה:

פליטת מגרה בשילוב עם היפוך האוכלוסייה נדרשת לייצר את פעימות האור בלייזרים.

הסבר:

התהליך:

ראשית האטומים של הגז בלייזר נרגשים. האלקטרונים פולטים באופן ספונטני פוטונים ויורדים לרמות אנרגיה נמוכות יותר.

במקרים מסוימים אלקטרונים יאספו במצב זה לוקח זמן רב יחסית כדי לרדת. כאשר זה קורה לא יכול להיות יותר electrons במצב זה נרגש מאשר במדינות התחתון. זה נקרא היפוך האוכלוסייה.

אם לאור יש אורך גל כזה, שלפוטון יש אותו אנרגיה כמו ההבדל האנרגטי בין מצב נרגש זה לבין מצב נמוך יותר, הוא יכול לעורר את האלקטרון לפלוט פוטון ולשחרר מהמדינה הנרגשת.

כאשר האלקטרון מגורה ליפול למצב נמוך יותר, פוטון משוחרר עם אותו תדר, פאזה, קיטוב וכיוון הנסיעה כמו הפוטון שהמריץ אותו. זה ידוע בתור פליטה מגורה. יש עכשיו שני פוטונים שיכולים לעורר אטומים אחרים. אטומים אחרים הם מגורה ולאחר מכן באם, יש הרבה פוטונים פאזה עם אורך גל זהה.

כך מייצרים לייזרים אור קוהרנטי.

כאשר פוטון עם האנרגיה הנכונה (אנרגיה שווה להפרש בין מצב נרגש לנמוך) פוגע באטום, הוא יכול לעורר פליטה, אבל זה יכול גם להיות נספג (ספיגה מגורה). סבירות של נספג שווה את הסיכוי של פליטת מגרה.

לכן, פליטת מגרה היא פרופורציונלית למספר האלקטרונים במצב נרגש.

קליטה מגרה הוא פרופורציונלי למספר האלקטרונים במצב התחתון.

היפוך האוכלוסייה הוא הכרחי. אם היו יותר אלקטרונים במצב נמוך יותר גירוי הקליטה היה קורה לעתים קרובות יותר מאשר פליטה מגורה היינו נגמרים של פוטונים.

אם אתה סקרן, מקדמי A ו- B של Einstien משמשים לתיאור הסבירות של פליטה ספונטנית ו / או פליטת גירוי בהתאמה.