جزوه لیزر

انواع لیزر

اساساً چهار نوع لیزر وجود دارد که شامل:

لیزرهای گازی

لیزرهای حالت جامد

لیزرهای مایع

لیزرهای نیمه هادی

لیزر چیست؟

نام "LASER" مخفف کلمه نور با تابش تابش تحریک شده است. از لیزرها برای تولید نوری با خواص زیر استفاده می شود:

تک رنگ

جهت دار بودن

روشنایی

انسجام

قطبش

یکی از مهمترین خاصیت نور لیزر تک رنگ بودن آن است. کلمه monochromatic از کلمه یونانی monos به معنی تک و chroma به معنی رنگ آمده است. در واقع تمام لیزرها طیف باند بسیار باریکی دارند. با استفاده از طیف سنجی می توان طیف خروجی لیزر را مشاهده کرد. بنابراین ما می توانیم درجه تک رنگ بودن یک منبع نور را به عنوان گسترش فرکانس یعنی ΔV تعریف کنیم که عرض خط منبع است.

فرمول

درجه تک رنگ بودن به منبع نور و سطح تحریک محیط نور بستگی دارد. ممکن است در مورد نور سفید یا باند باریک برای نور لیزر پهنای باند باشد. فیلتر کردن یک λ خاص را می توان با استفاده از نوع خاصی از فیلترها به دست آورد ، اما در اکثر برنامه ها از فیلترهای ژلاتین کم هزینه استفاده می شود ، این فرآیند را اصلاح تک می نامند. عملاً دستیابی به ΔV = 0 کار بسیار گران قیمتی است ، به دلیل تغییر منطقی گام در λ ، هرگز نمی توان یک مقدار واحد λ را در یک طیف لیزر بدست آورد.

2. جهت لیزر

لیزر یک منبع نوری کاملاً همسان است. جهت گیری با انحراف کامل پرتوی زاویه در درجه / دقیقه / ثانیه یا در رادیان اندازه گیری می شود ، این زاویه دو برابر زاویه بین لبه های پرتوی لیزر با محور انتشار مرکز است. لبه مخروط لیزر در جایی انتخاب می شود که قدرت پرتو به (1 / e) یا 37٪ مقدار در مرکز پرتو کاهش یابد. به طور کلی یک لیزر معمولی دارای انحراف پرتوی 0/1 درجه است. درجه انحراف به ما می گوید که پرتوی لیزر هنگام خروج از حفره با چه سرعتی از هم جدا می شود.

بازتاب های آینه حفره انحرافات پرتو را کنترل می کند ، بازتاب بیشتر از آینه ها باعث افزایش طول موثر پرتو می شود و هنگامی که پرتو از حفره لیزر منتقل می شود به نظر می رسد از یک نقطه در فاصله برابر با n طول حفره حاوی n دیافراگم های جمع کننده باشد.

3. روشنایی

تابش تابش شده از لیزر بسیار روشن می شود ، یعنی داشتن مقدار زیادی از شدت درخشندگی (Iv) در واحد سطح پیش بینی شده ، همچنین روشنایی یا روشنایی اندازه گیری شده در لومن / متر مربع / استرادیان. مطالعه خصوصیات نور مرئی در زمینه فتومتری قرار دارد در حالی که طیف باقیمانده شامل مایکروویو ، موج رادیویی ، UV ، NIR ، MIR ، FIR مربوط به رادیومتری است.

حساسیت چشم انسان حداکثر در 555 متر ، در نور روز و 510 نانومتر در شب است. از انجیر

شکل

از شکل ، مشهود است که برای UV و IF حساسیت برای یک چشم معمولی انسان صفر است اما ممکن است که برای هر گونه دیگر حساسیت طیفی در این مناطق طیفی باشد.

لازم به ذکر است که 1 وات توان تابشی Φe در رادیومتری معادل 680 لومن قدرت درخشندگی یا شار با 555 نانومتر در نورسنجی است. ممکن است که یک منبع انرژی تابشی زیاد دارای مقادیر نورسنجی باشد اما عکس این درست نیست. به عنوان مثال منابع لیزر مادون قرمز و اشعه ماورا بنفش باید در واحدهای رادیومتریک اندازه گیری شوند ، در اینجا مقادیر نورسنجی مربوطه همیشه صفر است.

برای منابع نوری یا منابع تابشی با تابش مداوم یا موج پیوسته (CW) خروجی ، کلیه مقادیر رادیومتریک و فوتوماتریک دارای اهمیت هستند اما در مورد خروجی پالس مقدار مورد نظر کل انرژی تابشی یا انرژی تابشی در یک پالس منفرد است.