Laser to generator promieniowania, wykorzystujący zjawisko emisji wymuszonej.
Nazwa jest akronimem od Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation wzmocnienie światła przez wymuszoną emisję promieniowania.
Blask posiada unikalne właściwości, skomplikowane innymi słowy wprost aż do osiągnięcia w innych typach źródeł promieniowania.
Cięcie Laserem Jest spójne w czasie także w większości sytuacji także posiada bohater literacki wiązki o nader małejrozbieżności.
W laserze łatwo jest otrzymać poblask nader małej szerokości linii emisyjnej[1], co jest równoważne nader dużej mocy w wybranym, wąskim obszarze widma.
W laserach impulsowych można osiągnąć nader co niemiara w impulsie także nader sekunda trwania impulsu (zob. laser femtosekundowy).
Księga laser bez dodatkowych określeń odnosi się w dużej liczbie przypadków aż do laserów emitujących światło widzialne.
W przypadku innych długości fali stosowane są dodatkowe określenia Cięcie Laserem precyzujące denotacja pracy (zob. nazewnictwo laserów). Prawidło funkcjonowania Zasadniczymi częściami lasera są: ośrodek zapracowany , rezonator optyczny, układ pompujący. Układ pompujący dostarcza energię aż do ośrodka czynnego, w ośrodku czynnym w odpowiednich ustaleniach zachodzi papier wartościowy laserowa, czy kwantowe wzmacnianie (powielanie) fotonów, tudzież układ optyczny pozwala wybranie odpowiednich fotonów. Ośrodek zapracowany Oddziaływanie promieniowania z materią można wyjaśnić za pomocą trzech zjawisk: pochłaniania fotonów (absorpcji), emisji spontanicznej oraz emisji wymuszonej fotonu. Foton wyemitowany w wyniku emisji wymuszonej posiada taką samą częstotliwość także polaryzację jak foton wywołujący emisję. Przykładowy foton wzbudzający musi dysponować energię równą energii wzbudzenia atomu ośrodka. Cięcie Laserem Atomy w stanie kluczowym pochłaniają takie fotony. Gdy w ośrodku jest więcej atomów w stanie wzbudzonym aniżeli w stanie kluczowym zachodzi inwersja obsadzeń poziomów energetycznych. Stan wzbudzony jest stanem metastabilnym co gwarantuje magazynowanie energii aż do czasu wyemitowania jako wiązki laserowej także jest warunkiem działania urządzenia. Cięcie Laserem Atomy niektórych pierwiastków posiadają poziomy energetyczne, na których elektron pozostaje znacznie dłużej (kilkaset ?s, kilka Microsoft ). Wskutek pobudzania zewnętrznym polem elektrycznym elektrony w atomach przechodzą aż do stanu metatrwałego, wytwarzając inwersję obsadzeń, która gwarantuje lawinową emisję promieniowania koherentnego, czy o tej samej długości fali. Układ pompujący Celem układu jest przeniesienie jak największej liczby elektronów w substancji czynnej aż do stanu wzbudzonego.
Układ musi egzystować wydajny by umożliwić inwersję obsadzeń. Pompowanie lasera odbywa się poprzez mruganie lampy błyskowej (flesza), mruganie innego lasera, wymianę prądu (wyładowanie) w gazie, reakcję chemiczną, zderzenia atomów, wstrzelenie wiązki elektronów aż do substancji.
Rezonator optyczny Wzbudzony ośrodek zapracowany stanowi co prawda potencjalne źródło światła laserowego, pomimo tego aż do powstania uporządkowanej akcji laserowej pomocny jest coraz nadający się układ optyczny, zwany rezonatorem.
Układ ten pełni rolę dodatniego sprzężenia zwrotnego na rzecz światła o wybranym kierunku także określonej długości fali. Spośród wszystkich możliwych kierunków świecenia także wszystkich dostępnych na rzecz ośrodka długości fal, jedynie światło o parametrach ustalonych przez rezonator będzie wzmacniane na tyle ciężko , by przywieść aż do akcji laserowej. Sprzężenie zwrotne polega na możliwości wielokrotnego przepływu fotonów przez ośrodek, połączonego z ich kaskadowym powielaniem wskutek emisji wymuszonej, dzięki w jakim celu laser generuje spójne światło. Układ optyczny rezonatora składa się w większości sytuacji z dwóch dokładnie wykonanych także odpowiednio ustawionych zwierciadeł. Dla określonego kierunku możliwe jest wielokrotne odbicie w gronie zwierciadłami, także przed chwilą fotony o takim kierunku, mogą często poszerzać przez ośrodek zapracowany , powodując akcję laserową. Jeżeli rezonator posiada bohater literacki dwóch równoległych zwierciadeł płaskich, to emitowane światło przypuszczalnie leżeć w dość szerokim przedziale częstotliwości, zależnym od charakterystyki ośrodka. Tak aby dodatkowo określić tę częstotliwość z dużą precyzją, używa się dodatkowe szczegóły układu optycznego, ograniczające możliwość wielokrotnego odbicia fal o długościach innych, aniżeli zadana. Mogą to egzystować na przykład siatki dyfrakcyjne pełniące rolę selektywnego zwierciadła przed chwilą na rzecz określonej długości fali, tudzież dodatkowo dodatkowe lustra tworzące filtry interferencyjne (interferometry). W współzależności od najmniejszych elementów technicznych tworzenia rezonatora, możliwe jest zdobycie światła laserowego o nader różnych własnościach, takich jak kątowa rozbieżność wiązki, zarysowany stopień jej spójności przestrzennej także czasowej, zarysowany kierunek spektralny linii, lub wreszcie zarysowany degradacja gęstości mocy w poprzecznym przekroju wiązki (tzw. mody poprzeczne).
Tak aby emitowane światło laserowe mogło wydostać się nie licząc rezonator (na zewnątrz lasera), co najmniej jedno z luster powinno egzystować po trosze przepuszczalne.
W laserach impulsowych używa się po wielokroć modulację czasową przepuszczalności luster, dzięki w jakim celu cała zapał wiązki zostaje uwolniona w chwili „otwarcia” lustra. Właściwości światła laserowego rozbieżność wiązki; spójność; co niemiara promieniowania także gęstość energii; propagacja promieniowania laserowego w środowisku. Rozbieżność jest to rozszerzanie się pola przekroju poprzecznego wiązki wspólnie z odległością. Rozbieżność wiązki promieniowania określa się kątem rozbieżności ?. Dzięki małym rozbieżnościom wiązki niby całą energię promieniowania możemy skierowywać w określonym kierunku. Spójność (koherentność) jest to przestrzenna także czasowa, w fazie także częstotliwości zależność drgań elektromagnetycznych.
Tak aby drgania uprzedni spójne muszą dysponować jednakową częstotliwość .
Lasery wypromieniowują całą własną energię w wąskich wiązkach, w przeciwieństwie aż do łatwych źródeł światła, które promieniują we wszystkie strony.
Energii łatwych źródeł światła nie można skoncentrować iżby osiągnąć gęstość mocy w plamce większą od gęstości mocy źródła.
Energię promieniowania laserów można w taki tryb skoncentrować.
Spowodowane jest to dobrą równoległością wiązki lasera.
Duża gęstość mocy pozwala zdobycie dużej koncentracji fotonów.
Przypadkiem wtedy zachodzić równoczesne oddziaływanie paru fotonów z jednym atomem.
Środowisko naturalne wpływa na propagacje promieniowania laserowego poprzez : zmniejszenie amplitudy także długości jego koherencji oraz na odchylaniu także przekształceniu prostoliniowości biegu promieniowania.
Przyczyną zmniejszania się wielkości promieniowania w danym środowisku są: rozproszenie promieniowania; pochłanianie promieniowania.
Rozpraszanie promieniowania polega na przekształceniu kierunku biegu fali.
Fotony biegnące w danym środowisku mogą zostać: pochłonięte, rozproszone innymi słowy przypuszczalnie je nie spotkać żadne z tych zdarzeń.
Blask laserowe w atmosferze podlega rozproszeniu także absorpcji.
Rozproszenie promieniowania w powietrzu uzależniony jest od : długości fali; gęstości także niejednorodności atmosfery; temperatury; zadymienia; pory dnia; pogody; istnienia owadów znajdujących się na torze biegu promieniowania laserowego.
W trakcie propagacji promieniowania laserowego w wodzie występują w każdej chwili skomplikowane innymi słowy nader skomplikowane dryg .
Trudne dryg występują przykładowo .
w wodzie destylowanej, dokąd występuje silne rozproszenie także wygłuszanie promieniowania w cząsteczkach wody.
Wielce skomplikowane dryg występują, gdy w wodzie znajdują się rozpuszczone sole także zawiesiny, które zwiększają wygłuszanie także rozproszenie promieniowania.
Oba te czynniki powodują skrócenie maksymalnego zasięgu rozprzestrzeniania się światła.
