موچین های نوری چیست؟

موچین های نوری چیست؟

آرتور اشکین از ایالات متحده برای اختراع موچین های نوری که از فشار تابش یک پرتو متمرکز نور کوچک برای به دام انداختن اجسام بسیار کوچک استفاده می کند، جایزه نوبل را دریافت کرد.

موچین های او به محققان اجازه می دهد اشیا را بدون تماس با آنها بگیرند، برش دهند و در اطراف حرکت کنند، که منجر به کاربردهای بی شماری در بسیاری از زمینه های علم و پزشکی شده است.

ماسگریو گفت، برای مثال، از آنها برای به دام انداختن یک قطره آب برای مطالعه نحوه رفتار آنها در هنگام قرار گرفتن در ابر استفاده شده است، یا قطرات را از دستگاه تنفسی آسم می گیرند تا بفهمند که چگونه می تواند بهتر در داخل ریه ها پراکنده شود.

انواع لیزر بر اساس نحوه عملکرد

انواع لیزر بر اساس نحوه عملکرد

همه انواع لیزرها می توانند با استفاده از یکی از دو روش کار کنند: پرتوهای لیزر آنها می تواند پالسی یا پیوسته باشد. این همان چیزی است که ما آن را حالت عملکرد آنها می نامیم.

در لیزرهای موج پیوسته، یک جریان ثابت انرژی وجود دارد، به این معنی که لیزر به طور پیوسته یک پرتو لیزر واحد و بدون وقفه شلیک می کند. متداول ترین مثال در این مورد، پرتو بدون وقفه نشانگر لیزری است. لیزرهای موج پیوسته معمولاً برای برش لیزری و جوش لیزری استفاده می شود.

در لیزرهای پالسی، پرتو لیزر در فواصل منظم قطع می شود تا انرژی جمع شود و به اوج قدرت بالاتری نسبت به لیزرهای موج پیوسته برسد. پرتو لیزر به صورت پالس هایی منتشر می شود که مدت زمان مشخصی به نام مدت زمان پالس دارند. این چگالی انرژی بالا برای بسیاری از کاربردها مانند جوشکاری نقطه ای و حکاکی مورد نیاز است.

لیزرهای موج پیوسته ممکن است قدرتمندتر از لیزرهای پالسی به نظر برسند زیرا قدرت لیزر تبلیغ شده معمولاً بسیار بالاتر است، اما این می تواند گمراه کننده باشد. این به این دلیل است که لیزرها با توجه به توان لیزر متوسط ​​آنها نامگذاری می شوند و میانگین توان لیزرهای پالسی معمولاً کمتر است حتی اگر به پیک های بالاتری از قدرت برسند.

به عنوان مثال، یک لیزر موج پیوسته 6000 وات به طور مداوم 6000 وات توان لیزر را آزاد می کند. برعکس، یک لیزر پالسی 100 وات می‌تواند پالس‌های هر کدام 10000 وات را آزاد کند.

سه جزء اصلی لیزرها

لیزرها از سه جزء اصلی تشکیل شده اند:

منبع انرژی نور را به یک محیط افزایش پمپ می کند. بسته به نوع لیزر متفاوت است. این می تواند یک دیود لیزر، یک تخلیه الکتریکی، یک واکنش شیمیایی، یک لامپ فلاش یا حتی لیزر دیگری باشد.

محیط بهره هنگامی که توسط نور برانگیخته می شود، نوری با طول موج مشخص ساطع می کند. گفته می شود که منبع بهره نوری است. لیزرها معمولاً بر اساس محیط کسب آنها نامگذاری می شوند. برای مثال در لیزر CO2، محیط افزایش گاز CO2 است.

تشدید کننده بهره نوری را از طریق آینه هایی که محیط بهره را احاطه کرده اند تقویت می کند. اینها شامل آینه های حجیم در لیزرهای حالت جامد، وجوه بریده شده یا پوشش داده شده در دیودهای لیزر و بازتابنده های براگ در لیزرهای فیبر می باشد.

لیزرها

لیزرها با انسجام خود از سایر منابع نوری متمایز می شوند. انسجام فضایی (یا عرضی) به طور معمول از طریق خروجی که یک پرتو باریک است ، محدود می شود. پرتوهای لیزر را می توان به نقاط بسیار ریز متمرکز کرد ، تابش بسیار بالایی را به دست می آورد ، یا می توانند واگرایی بسیار کمی داشته باشند تا بتوانند قدرت خود را در فاصله زیادی متمرکز کنند. انسجام زمانی (یا طولی) حاکی از یک موج قطبی در یک فرکانس منفرد است که فاز آن در یک فاصله نسبتاً زیاد (طول انسجام) در امتداد پرتو همبسته است.  یک پرتو تولید شده توسط یک منبع نور حرارتی یا دیگر ناسازگار دارای دامنه و فاز لحظه ای است که با توجه به زمان و موقعیت به طور تصادفی متفاوت است ، بنابراین دارای یک طول انسجام کوتاه است.