рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

ЛАЗЕР КАК ИСТОЧНИК СВЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Работа сделанна в 1996 году

ЛАЗЕР КАК ИСТОЧНИК СВЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ - Реферат, раздел Связь, - 1996 год - Волоконно-Оптические Линии Связи Лазер Как Источник Светового Излучения. Молекулам И Атомным Комплексам Криста...

ЛАЗЕР КАК ИСТОЧНИК СВЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ. Молекулам и атомным комплексам кристаллам присущи принципиально неизменные свойства, но не столь простые, как это представлено в примере с одиночным атомом водорода.

Прежде всего различия проявляются во влиянии соседних атомов. Поэтому дискретные энергетические состояния, которые следуют из наличия вышеописанных электронных орбит, как правило, размываются. В связи с этим появляются определенные энергетические области энергетические зоны. Имеет также существенное значение, что отдельные единичные переходы с одного энергетического уровня на другой более или менее запрещены, т. е. они не должны иметь места эти запреты надо понимать не совсем буквально. В качестве примера можно было бы назвать схему энергетических уровней ионов трехвалентного хрома, которые играют главную роль в одном из первых экспериментальных образцов лазера - в рубиновом лазере.

В этой связи отметим два таких энергетических уровня в атоме хрома основной уровень и состояние. Переход с уровня на основной, строго говоря, запрещен, т. е. электрон на уровне мог бы быть устойчивым.

Практически, однако, этого не происходит находящийся на уровне электрон может удерживаться в этом состоянии приблизительно до 0,01 с. В сравнении с длительностями пребывания в других нестабильных состояниях это - длительное время. Такое состояние называется метастабильным, и это явление особенно важно в работе лазера оно придает метастабильному состоянию свойства накопителя энергии.

Если стержневидный рубиновый кристалл с добавлением ионов хрома облучить интенсивным зеленым светом, то происходит следующее. Прежде всего в результате подведенной световой энергии электроны с основного уровня переносятся в энергетическую зону не прямо, а через неустойчивую энергетическую зону, но это в данном случае несущественно. Атом за счет этой внешней энергии теперь возбужден накачан, более того, совокупность атомов достигла так называемой инверсии населенностей электронами энергетических зон. Нижняя энергетическая зона, обычно сильно населенная, в данном случае почти пуста, напротив, более высокий уровень, первоначально не сильно заселенный электронами, теперь значительно ими занят.

Но это состояние атомов, как уже упоминалось, довольно устойчиво. Подведенная энергия накапливается. С этого состояния начинается цепная реакция, подобная процессу в генераторе с обратной связью, вызываемая случайным процессом излучения энергии хотя бы одним из возбужденных атомов.

Такой атом случайно переходит из состояния в состояние и при этом отдает энергию излучения - сравнительно короткую последовательность колебаний, но все же достаточную, чтобы встретить на своем пути через стержневидный кристалл второй возбужденный атом. Частота этого колебания определяется по закону Планка разностью энергий и и соответствует длине волны приблизительно 694 нм или красному световому импульсу, находящемуся в видимой области спектра.

Этот процесс называется индуцированным или стимулированным излучением. Индуцированное колебание согласуется по частом и фазе с индуцирующим колебанием таким образом, что с полным основанием можно говорить об усилении света индуцированной эмиссией излучения. Отсюда произошло слово LASER light amplification by stimulated emission of radiation. Если в установившемся режиме энергия излучения при прохождении сигнала через кристалл больше потерь на поглощение энергии, то получается эффект самовозбуждения такой же, как в генераторе с обратной связью.

Единичное спонтанное излучение связано с продолжительными непрерывными световыми колебаниями в теле кристалла поскольку в кристалле постоянно имеется достаточное количество возбужденных атомов. Если нанести на одну из торцевых поверхностей стержня полупрозрачный зеркальный слой, то часть энергии излучения покинет кристаллический стержень в виде когерентного светового излучения.

В первые годы твердотельные лазеры применялись главным образом в импульсном режиме. В качестве источников света применялись лампы-вспышки, которые периодически возбуждали кристалл сверхмощными некогерентными световыми импульсами и вызывали излучение коротких когерентных световых импульсов. В качестве примера, разработанного в то время лазера непрерывного излучения можно назвать лазер на неодимовом гранате Nd-YAG , ядро которого представляет собой иттриево-аллюминиевый гранат с примесью неодима.

Основные линии энергии накачки лежат здесь в области длин волн 750 - 810 нм, основной лазерный переход - на 1064 нм. Возбуждаемы также и другие переходы. 3.3

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Волоконно-Оптические Линии Связи

Глазами человек воспринимает большую часть информации об окружающем его мире в 100 раз больше, чем посредством слуха, не говоря уже об осязании,… Далее человек заметил посторонний источник света - солнце. Он использовал… Теперь в руках человека был как световой источник, так и процесс модуляции света.

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: ЛАЗЕР КАК ИСТОЧНИК СВЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

СПЕКТРЫ ИСТОЧНИКОВ СВЕТА
СПЕКТРЫ ИСТОЧНИКОВ СВЕТА. Чтобы понять различия источников света, которые применяются в качестве передатчиков в устройствах оптической техники связи, остановимся прежде всего на свойствах обычных и

КАК ОБРАЗУЕТСЯ НЕКОГЕРЕНТНЫЙ СВЕТ
КАК ОБРАЗУЕТСЯ НЕКОГЕРЕНТНЫЙ СВЕТ. Одиночные атомы излучают световые импульсы спонтанно и несинхронно, т. е. независимо друг от друга и поэтому в целом некогерентно. Обратимся к атомной моде

ВЫСОКАЯ СТЕПЕНЬ КОГЕРЕНТНОСТИ ТРЕБУЕТ ЗАТРАТ
ВЫСОКАЯ СТЕПЕНЬ КОГЕРЕНТНОСТИ ТРЕБУЕТ ЗАТРАТ. Описанный неодимо-иттриево-алюминиевый гранат является одним из многих возможных материалов, применяемых в лазерах. Приемлемы также многие другие матер

ФАНТАСТИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ
ФАНТАСТИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ. Когда к началу 60-х годов появились первые пригодные к эксплуатаций лазеры, стало очевидным, что свет предстал в новом качестве - когерентное электромагнитное колебание

МОДУЛЯЦИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ИЗЛУЧЕНИЯ
МОДУЛЯЦИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ИЗЛУЧЕНИЯ. Горизонтально натянутая струна соответствующим возбуждением на одном конце приводится в колебательное состояние. Волна распространяется вдоль струны и може

ОСЛАБЛЕНИЕ ОЗНАЧАЕТ ПОТЕРЮ СВЕТОВОЙ ЭНЕРГИИ
ОСЛАБЛЕНИЕ ОЗНАЧАЕТ ПОТЕРЮ СВЕТОВОЙ ЭНЕРГИИ. Уменьшение потерь света являлось ключевой первоочередной проблемой техники оптической связи. Два фактора являются основными причинами этих потерь поглощ

РАЗНИЦА ВО ВРЕМЕНИ ПРОБЕГА ОГРАНИЧИВАЕТ ПРОПУСКНУЮ СПОСОБНОСТЬ ЛИНИИ СВЯЗИ
РАЗНИЦА ВО ВРЕМЕНИ ПРОБЕГА ОГРАНИЧИВАЕТ ПРОПУСКНУЮ СПОСОБНОСТЬ ЛИНИИ СВЯЗИ. Упомянутые в 4.1 оптимистичные прогнозы об огромной пропускной способности оптических кабелей, связи исходят из соображен

ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ ВОЛОКОННЫХ СВЕТОВОДОВ
ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ ВОЛОКОННЫХ СВЕТОВОДОВ. В одномодовых мономодовых и многомодовых световодах разная в одномодовых больше из-за их толщины стержня. Вызванный различной длиной пробега в световод

ТИП ИСТОЧНИКА ОПРЕДЕЛЯЕТ МОЩНОСТЬ
ТИП ИСТОЧНИКА ОПРЕДЕЛЯЕТ МОЩНОСТЬ. Первые полупроводниковые лазеры не могли работать в непрерывном режиме, во всяком случае при комнатной температуре. Причиной этого были большие потери мощн

ПРОБЛЕМА ВЫВОДА СВЕТОВОЙ ЭНЕРГИИ
ПРОБЛЕМА ВЫВОДА СВЕТОВОЙ ЭНЕРГИИ. Простые и двойные гетероструктуры, аналогичные описанным выше, но без объемного резонатора с двумя зеркалами, типичного для лазера, применяются для конструирования

СРОК СЛУЖБЫ ИСТОЧНИКОВ СВЕТА
СРОК СЛУЖБЫ ИСТОЧНИКОВ СВЕТА. Одним из основных параметров оптических элементов передатчика является срок службы. Он ограничивается тем, что после определенного времени работы выходная свето

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги