لیزر آبشار کوانتومی

لیزر آبشار کوانتومی

لیزر کوانتومی آبشار (QCL) نوعی لیزر نیمه هادی است که در قسمت میانی تا مادون قرمز طیف الکترومغناطیسی نور منتشر می کند. لیزرهای کوانتومی آبشار مزایای زیادی را ارائه می دهند: آنها در طیف مادون قرمز میانی از 5.5 تا 11.0 میکرومتر (900 سانتی متر در 1 تا 1800 سانتی متر در 1) قابل تنظیم هستند. ارائه زمان پاسخ سریع ؛ و روشنایی طیفی را که حتی از منبع سنکرترون به میزان قابل توجهی روشن تر است ، فراهم می کند.

انواع لیزر

انواع لیزر

کریستال ها ، شیشه ها ، نیمه هادی ها ، گازها ، مایعات ، پرتوهای الکترون های پرانرژی و حتی ژلاتین دوپ شده با مواد مناسب می توانند پرتوهای لیزر تولید کنند. در طبیعت ، گازهای داغ در نزدیکی ستارگان درخشان می توانند در فرکانس های مایکروویو انتشار قوی تحریک شده ایجاد کنند ، اگرچه این ابرهای گازی فاقد حفره های طنین انداز هستند ، بنابراین پرتو تولید نمی کنند.

 

تاریخچه مختصر لیزرها

1916 آلبرت انیشتین پیشنهاد انتشار گسیل شده را داد

1928 شواهد غیر مستقیم برای انتشار انتشار یافته توسط رودلف لادنبورگ گزارش شده است

1940 تقویت نور با انتشار تحریک شده پیشنهاد شده توسط والنتین فابریکانت

1951 انتشار فعال در

 

دائرالمعارف فیزیک لیزر

کلید واژه ها

لیزرهای نیمه رسانا

توسعه لیزر

کاربردهای لیزری

لیزرهای فیبر

لیزرهای گازی

عملکرد مداوم موج 

طیف سنجی

طیف سنجی مطالعه تعامل بین ماده و تابش الکترومغناطیسی به عنوان تابعی از طول موج یا فرکانس تابش است. به عبارت ساده تر ، طیف سنجی مطالعه دقیق رنگ به طور کلی از نور مرئی به تمام نوارهای طیف الکترومغناطیسی است. در واقع ، از نظر تاریخی ، طیف سنجی به عنوان مطالعه وابستگی طول موج جذب توسط ماده فاز گازی نور مرئی که توسط یک منشور پراکنده شده است ، ایجاد شده است. امواج ماده و امواج آکوستیک را نیز می توان اشکال انرژی تابشی در نظر گرفت و اخیراً امواج گرانشی با امضای طیفی در زمینه رصدخانه موج گرانشی تداخل سنج لیزری (LIGO) همراه شده اند.

طیف سنجی جذب

طیف سنجی جذب به تکنیک های طیف سنجی اشاره دارد که جذب تابش را به عنوان تابعی از فرکانس یا طول موج ، به دلیل برهم کنش با نمونه اندازه گیری می کند. نمونه انرژی ، یعنی فوتون ها را از میدان تابشی جذب می کند. شدت جذب به عنوان تابعی از فرکانس متفاوت است و این تنوع طیف جذب است. طیف سنجی جذب در طیف الکترومغناطیسی انجام می شود.

طیف سنجی جذب لیزری دیود قابل تنظیم

طیف سنجی جذب لیزری دیود قابل تنظیم (TDLAS ، که گاهی اوقات به عنوان TDLS ، TLS یا TLAS  نیز نامیده می شود) تکنیکی برای اندازه گیری غلظت گونه های خاصی مانند متان ، بخار آب و بسیاری دیگر ، در مخلوط گازی با استفاده از لیزرهای دیود قابل تنظیم و طیف سنجی جذب لیزری.  مزیت TDLAS نسبت به سایر تکنیک های اندازه گیری غلظت توانایی آن در دستیابی به محدوده های تشخیص بسیار پایین (از نظر ppb) است. به غیر از غلظت ، همچنین می توان دما ، فشار ، سرعت و شار جرمی گاز تحت نظر را تعیین کرد. TDLAS تا کنون رایج ترین روش جذب مبتنی بر لیزر برای ارزیابی کمی گونه ها در مرحله گاز است.

تاریخچه لیزر اشعه ایکس

پس از اینکه تد میمن اولین لیزر را در 1960 نشان داد ، جامعه نوری بلافاصله شروع به جستجوی طول موج های کوتاهتر و کوتاهتر ، از طریق مرئی و ماوراء بنفش کرد. در اوایل دهه 1970 ، لیزرها به فرابنفش خلاء رسیده بودند. با این حال ، فشار به سمت طول موج های کوتاه تر در حدود 110 نانومتر متوقف شد زیرا مشکلات مربوط به فیزیک لیزر طول موج کوتاه ایجاد شد.

لیزرهای پالسی

از لیزرهای Pulsed Nd: YAG و Er: YAG در حذف تاتو با لیزر و محدوده یاب لیزری در بین سایر کاربردها استفاده می شود.

از لیزرهای پالسی در جراحی بافت نرم نیز استفاده می شود. هنگامی که پرتو لیزر با بافت نرم تماس پیدا می کند ، یکی از عوامل مهم این است که بافتهای اطراف را بیش از حد گرم نکنید ، بنابراین می توان از نکروز جلوگیری کرد. [2] پالس های لیزر باید بین یکدیگر فاصله داشته باشند تا امکان خنک کننده موثر بافت (زمان آرامش حرارتی) بین پالس ها فراهم شود.

عملکرد پالس لیزرها

عملکرد پالس لیزرها به لیزری اطلاق می شود که به عنوان موج پیوسته طبقه بندی نشده است ، به طوری که قدرت نوری در پالس هایی با مدت زمان معین و با سرعت تکرار چندگانه ظاهر می شود. این شامل طیف گسترده ای از فناوری ها است که تعدادی از انگیزه های مختلف را برطرف می کند. برخی از لیزرها فقط به این دلیل که نمی توانند در حالت پیوسته اجرا شوند پالس می شوند.