Cad é caidéalú optúil i léasair?

Liostáil lenár meáin shóisialta le haghaidh post pras

Ar a bunúsach, is é caidéalú léasair an próiseas chun meán a fhuinnmhiú chun stát a bhaint amach inar féidir leis solas léasair a astú. Déantar é seo de ghnáth trí sholas nó sruth leictreach a instealladh isteach sa mheán, spreagúil a adaimh agus as a dtiocfaidh astaíocht solais chomhleanúnach. Tá an próiseas bunaidh seo tagtha chun cinn go mór ó tháinig na chéad léasair i lár an 20ú haois.

Cé go bhfuil sé múnlaithe go minic de réir cothromóidí ráta, is próiseas meicniúil candamach é caidéalú léasair go bunúsach. Baineann sé le hidirghníomhaíochtaí casta idir fótóin agus struchtúr adamhach nó móilíneach an mheáin ghnóthachain. Breithníonn ard -mhúnlaí feiniméin ar nós ascaluithe Rabi, a thugann tuiscint níos leithne ar na hidirghníomhaíochtaí seo.

Is próiseas é caidéalú léasair ina gcuirtear fuinneamh, de ghnáth i bhfoirm reatha solais nó leictreach, ar fáil do mheán gnóthachain léasair chun a adaimh nó a mhóilíní a ardú go stáit fuinnimh níos airde. Tá an t -aistriú fuinnimh seo ríthábhachtach chun inbhéartú daonra a bhaint amach, stát ina bhfuil níos mó cáithníní ar bís ná i stát fuinnimh níos ísle, rud a chuireann ar chumas an mheáin solas a mhéadú trí astaíocht spreagtha. Is éard atá i gceist leis an bpróiseas ná idirghníomhaíochtaí casta candamacha, a mhúnlaítear go minic trí chothromóidí ráta nó trí chreataí meicniúla candam níos airde. I measc na bpríomhghnéithe tá rogha na foinse caidéil (cosúil le dé -óidí léasair nó lampaí urscaoilte), geoiméadracht caidéil (caidéalú taobh nó deiridh), agus barrfheabhsú tréithe solais caidéil (speictream, déine, cáilíocht bhíoma, polarú) chun riachtanais shonracha an mheáin ghnóthachain a mheaitseáil. Tá caidéalú léasair bunúsach i gcineálacha éagsúla léasair, lena n-áirítear léasair solad-stáit, leathsheoltóra, agus gáis, agus tá sé riachtanach do oibriú éifeachtach agus éifeachtach an léasair.

Cineálacha léasair phumpáilte go optúil

 

1. Léasair solad-stáit le inslitheoirí dópáilte

· Forbhreathnú:Baineann na léasair seo úsáid as meán óstach inslithe go leictreach agus braitheann siad ar phumpáil optúil chun iain ghníomhacha léasair a fhuinnmhiú. Sampla coitianta is ea neodymium i léasair YAG.

·Taighde le déanaí:Staidéar le A. Antipov et al. Pléann sé léasar solad-stáit gar-IR le haghaidh caidéalaithe optúla spinchange. Leagann an taighde seo béim ar na dul chun cinn i dteicneolaíocht léasair soladstaide, go háirithe sa speictream atá gar-infridhearg, atá ríthábhachtach d'iarratais cosúil le híomhá leighis agus teileachumarsáid.

Tuilleadh Léitheoireachta:Léasar solad-stáit gar-IR le haghaidh caidéalú optúil spinchaning

2. Léasair leathsheoltóra

·Faisnéis Ghinearálta: Go hiondúil is féidir le léasair leathsheoltóra a phumpáil go leictreach, leas a bhaint as caidéalú optúil, go háirithe in iarratais a éilíonn gile ard, amhail léasair astaíochta cuas ingearach (VECSELS).

·Forbairtí le déanaí: Soláthraíonn obair U. Keller ar chíora minicíochta optúla ó léasair solad-stáit agus leathsheoltóra ultrafast léargas ar ghiniúint cíora minicíochta cobhsaí ó léasair solad-stáit agus leathsheoltacha dé-óid. Tá an dul chun cinn seo suntasach maidir le hiarratais i méadreolaíocht minicíochta optúil.

Tuilleadh Léitheoireachta:Combs minicíochta optúla ó léasair solad-stáit agus leathsheoltóra ultrafast

3. Léasair gháis

·Pumpáil optúil i léasair gháis: Úsáideann cineálacha áirithe léasair gháis, cosúil le léasair gaile alcaile, caidéalú optúil. Is minic a úsáidtear na léasair seo in iarratais a éilíonn foinsí éadroma comhleanúnacha le hairíonna sonracha.

 

 

Foinsí le haghaidh caidéalaithe optúla

Lampaí urscaoilte. Ya Mandryko et al. D'fhorbair sé samhail cumhachta de ghiniúint urscaoilte stua i mbuachaillí i bpumpáil optúil na meán gníomhach lampaí xeanón de léasair soladstaide. Cuidíonn an tsamhail seo le feidhmíocht lampaí caidéalaithe impulse a bharrfheabhsú, ríthábhachtach le haghaidh oibriú éifeachtach léasair.

Dé -óidí léasair:Úsáidtear dé-óidí léasair, a úsáidtear i léasair dé-óid-chaidéil, buntáistí cosúil le héifeachtúlacht ard, méid dlúth, agus an cumas a bheith tiúnta go mín.

Tuilleadh Léitheoireachta:Cad is dé -óid léasair ann?

Lampaí flash: Is foinsí éadroma éadroma, speictrim leathan iad lampaí splanc a úsáidtear go coitianta chun léasair soladstaide a phumpáil, mar shampla Léasair Ruby nó ND: YAG. Soláthraíonn siad pléascadh solais ard-déine a spreagann an meán léasair.

Lampaí stua: Cosúil le lampaí flash ach atá deartha le haghaidh oibriú leanúnach, cuireann lampaí ARC foinse seasta éadrom ar fáil. Úsáidtear iad in iarratais ina bhfuil gá le hoibriú léasair tonn leanúnach (CW).

Soilse (dé -óidí astaithe solais): Cé nach bhfuil sé chomh coitianta le dé-óidí léasair, is féidir soilse a úsáid le haghaidh caidéalaithe optúla in iarratais ísealchumhachta áirithe. Tá siad buntáiste mar gheall ar a saol fada, a gcostas íseal, agus a n -infhaighteacht i dtonnfhaid éagsúla.

Solas na gréine: I roinnt socruithe turgnamhacha, baineadh úsáid as solas na gréine tiubhaithe mar fhoinse caidéil do léasair ghréine. Baineann an modh seo leas as fuinneamh na gréine, rud a fhágann gur foinse in-athnuaite agus cost-éifeachtach é, cé go bhfuil sé níos lú inrialaithe agus nach bhfuil chomh dian i gcomparáid le foinsí saorga solais.

Dé-óidí léasair cúpláilte snáithín. Tá an modh seo thar a bheith úsáideach i léasair snáithíní agus i gcásanna ina bhfuil seachadadh beacht an tsolais chaidéil ríthábhachtach.

Léasair Eile: Uaireanta, úsáidtear léasair amháin chun ceann eile a phumpáil. Mar shampla, d'fhéadfaí léasair a úsáid chun léasair lí a phumpáil. Is minic a úsáidtear an modh seo nuair a bhíonn tonnfhaid shonracha ag teastáil don phróiseas caidéalaithe nach mbaintear amach go héasca le gnáthfhoinsí solais. 

 

Léasair solad-stáit dé-óid

Foinse Fuinnimh Tosaigh: Tosaíonn an próiseas le léasair dé -óid, a fheidhmíonn mar fhoinse caidéil. Roghnaítear léasair dé -óid as a n -éifeachtúlacht, a méid dlúth, agus a gcumas chun solas a astú ag tonnfhaid ar leith.

Solas caidéil:Astaíonn an léasair dé-óid solas a shúitear leis an meán gnóthachain soladstaide. Tá tonnfhad an léasair dé -óid curtha in oiriúint chun tréithe ionsúcháin an mheáin ghnóthachain a mheaitseáil.

SolastastaGnóthaigh meán

Ábhar:Is iondúil gur ábhar solad-stáit é an meán gnóthachain i léasair DPSS mar ND: YAG (gairnéad alúmanaim neodymium-doped-doped), ND: YVO4 (neodymium-doped yttrium ortanitte), nó yb: yag (ytterbium doped yttrium garnet alúmanam).

Dopáil:Déantar na hábhair seo a dhópáil le hiain neamhchoitianta (cosúil le ND nó YB), arb iad na hiain léasair ghníomhacha iad.

 

Ionsú fuinnimh agus excitation:Nuair a théann an solas caidéil ón léasar dé-óid isteach sa mheán gnóthachain, téann na hiain neamhchoitianta an fhuinneamh seo isteach agus bíonn siad ag súil le stáit fuinnimh níos airde.

Inbhéartú daonra

Inbhéartú daonra a bhaint amach:Is é an rud is tábhachtaí maidir le gníomh léasair ná inbhéartú daonra a bhaint amach sa mheán gnóthachain. Ciallaíonn sé seo go bhfuil níos mó ian i riocht sceitimíní ná sa stát talún.

Astaíocht spreagtha:A luaithe is a bhaintear inbhéartú daonra amach, is féidir le tabhairt isteach fótóin a chomhfhreagraíonn don difríocht fuinnimh idir na stáit sceitimíní agus na stáit talún na hiain sceitimíní a spreagadh chun filleadh ar an stát talún, ag astú fótón sa phróiseas.

 

Athshonóir optúil

Scátháin: Cuirtear an meán gnóthachain taobh istigh de athshonóir optúil, a chruthaítear de ghnáth le dhá scáthán ag gach ceann den mheán.

Aiseolas agus aimpliú: Tá ceann de na scátháin an -mhachnamhach, agus tá an ceann eile machnamhach go páirteach. Preabann fótóin anonn 's anall idir na scátháin seo, ag spreagadh níos mó astaíochtaí agus ag cur leis an solas.

 

Astaíocht léasair

Solas comhleanúnach: Tá na fótóin a astaítear comhleanúnach, rud a chiallaíonn go bhfuil siad i gcéim agus go bhfuil an tonnfhad céanna acu.

Aschur: Ceadaíonn an scáthán atá machnamhach go páirteach cuid den solas seo dul tríd, ag cruthú an bhíoma léasair a fhágann an léasar DPSS.

 

Geoiméadraí Pumpála: Taobh vs. Pumpáil Deireadh

 

Modh caidéalaithe Saghas Feidhmithe Buntáistí Dúshláin
Taobh pumpáil Solas caidéil a tugadh isteach ingearach leis an meán léasair Léasair slaite nó snáithín Dáileadh aonfhoirmeach an tsolais caidéil, atá oiriúnach d’iarratais ardchumhachta Dáileadh gnóthachain neamh-aonfhoirmeacha, cáilíocht bhíoma níos ísle
Deireadh caidéalaithe Solas caidéil atá dírithe ar an ais chéanna leis an bhíoma léasair Léasair soladstaide mar ND: Yag Dáileadh gnóthachain aonfhoirmeach, cáilíocht bhíoma níos airde Ailíniú casta, diomailt teasa nach bhfuil chomh héifeachtach i léasair ardchumhachta

Ceanglais maidir le solas caidéil éifeachtach

 

Riachtanas Tábhacht Tionchair/iarmhéid Nótaí breise
Oiriúnacht speictrim Ní mór do thonnfhad an speictream ionsúcháin den mheán léasair a mheaitseáil Cinntíonn sé ionsú éifeachtach agus inbhéartú éifeachtach daonra -
Déine Caithfidh sé a bheith ard go leor le haghaidh an leibhéal excitation atá ag teastáil Is féidir le déine ró -ard damáiste teirmeach a dhéanamh; Ní bhainfidh ró -íseal inbhéartú daonra -
Cáilíocht bhíoma Tá sé criticiúil go háirithe i léasair chaidéil deiridh Cinntíonn sé go bhfuil cúpláil éifeachtach ann agus go gcuireann sé le cáilíocht bhíoma léasair astaithe Tá cáilíocht ard bhíoma ríthábhachtach le haghaidh forluí beacht ar thoirt solas caidéil agus mód léasair
Polarú Ag teastáil le haghaidh na meán le hairíonna anisotrópacha Feabhsaíonn sé éifeachtúlacht ionsúcháin agus is féidir leis difear a dhéanamh do pholarú solais léasair a astaítear D’fhéadfadh go mbeadh gá le stát polaraithe ar leith
Torann déine Tá leibhéil ísle torainn ríthábhachtach Is féidir le luaineachtaí i ndéine solais caidéil tionchar a imirt ar cháilíocht agus ar chobhsaíocht aschuir léasair Tábhachtach maidir le hiarratais a bhfuil cobhsaíocht agus cruinneas ard de dhíth orthu
Iarratas Gaolmhar Léasair
Táirgí gaolmhara

Am Post: Dec-01-2023