مشخصات خروجی لیزر

خصوصیات لیزر با تأثیر متقابل نور و اتم ها در تشدید کننده تحت تأثیر پمپاژ و آرامش تعیین می شود. در درمان این عوامل نظریه های مختلفی در مورد لیزر وجود دارد. آنها به نظریه معادلات نرخ ، نظریه نیمه کلاسیک و نظریه مکانیک کوانتوم طبقه بندی می شوند. در تئوری مکانیک کوانتوم ، هر دو نور و اتم ها به صورت مکانیکی کوانتوم رفتار می شوند ، در حالی که در تئوری نیمه کلاسیک با توجه به معادلات ماکسول ، میدان نور به عنوان امواج الکترومغناطیسی کلاسیک و اتم ها به صورت مکانیکی کوانتوم رفتار می شوند.  

مبانی لیزر

برخلاف منابع نوری معمولی مانند لامپ ها ، لامپ های الکتریکی یا لوله های تخلیه ، لیزر یک اسیلاتور شبیه به یک فرستنده رادیویی است. در این فصل تئوری مقدماتی عمل لیزر با کمک تئوری مدار و معادلات سرعت ارائه شده است. نظریه نیمه کلاسیک و تئوری مکانیک کوانتوم لیزر به Chap موکول می شود. 9

انتشار و جذب نور

چکیده

از مطالعه انتشار و جذب نور بود که موضوعاتی مانند آنالیز اسپکتروشیمیایی ، فیزیک اتمی و مکانیک کوانتوم رشد کردند و منجر به اختراعات میزر و لیزر شدند. سرانجام مشخص شد که انتشار و جذب نور توسط ماده به طور آشکار با یک کوانتوم انرژی یا یک فوتون به عنوان یک واحد صورت می گیرد و این واقعیت است که پایه و اساس توسعه فیزیک کوانتوم در طول این قرن شد. قبل از استخراج قانون تابش حرارتی پلانک که برای اولین بار ضرورت استفاده از انرژی کوانتیزه شده نور را نشان داد ، ما باید چگالی حالت امواج الکترومغناطیسی را محاسبه کنیم.

نظریه الکترومغناطیسی نور

ماهیت موج نور در آزمایش های مربوط به تداخل و پراش به وفور مشاهده می شود و طبق معادلات ماکسول ، از لحاظ نظری به صورت امواج الکترومغناطیسی نشان داده می شود. در مقابل ، ذره ذره نور از طریق ایده کوانتوم نور یا فوتون حاصل از کوانتیزاسیون میدان الکترومغناطیسی بیان می شود. با این حال ، انسجام نور لیزر نسبت به سایر اشکال نور بسیار بهتر است و تنها در موارد استثنایی است که کمی سازی میدان الکترومغناطیسی نور لیزر اثر قابل توجهی را نشان می دهد. بنابراین ، در این فصل ، ما در مورد ماهیت نور به عنوان امواج الکترومغناطیسی کلاسیک بیان خواهیم کرد.

انسجام نور

تداخل و پراش نور پدیده های شناخته شده از آزمایش های مختلف است. در حالی که قبلاً یک اتاق تاریک برای مشاهده تداخل و پراش با استفاده از منبع نور طیفی تک رنگ ضروری بود ، اکنون می توان با استفاده از منبع نور لیزر ، آنها را در یک اتاق معمولی در نور روز مشاهده کرد. پدیده های تداخل و پراش نور به دلیل موج ماهیت نور است که در این فصل مورد بحث قرار خواهد گرفت.

مقدمه ای بر فیزیک لیزر

لیزر چیست؟

کلمه LASER مخفف اختصار Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation است. لیزر دستگاهی است که شدت نور را تقویت یا افزایش می دهد و نوری بسیار جهت دار تولید می کند.

لیزر نه تنها شدت نور را تقویت یا افزایش می دهد بلکه باعث تولید نور نیز می شود. لیزر از طریق فرایندی به نام انتشار تحریک شده تشعشع نور را تشدید می کند که شدت نور را تقویت یا افزایش می دهد. بعضی از لیزرها نور مرئی تولید می کنند اما برخی دیگر اشعه ماورابنفش یا مادون قرمز تولید می کنند که نامرئی هستند.

لیزرهای نیمه هادی و نظریه

در این فصل ، ما در مورد شرایط نوسان برای لیزرهای نیمه هادی بحث می کنیم ، و سپس ، معادلات نرخ را که نقاط شروع مطالعه پویایی بی نظم در لیزرهای نیمه هادی هستند ، استخراج می کنیم. لیزر نیمه هادی توصیف شده در اینجا از نوع فابری پروت  با یک لایه از ناحیه فعال است ، اما لیزرهای دیگر با لبه های باریک ساطع کننده مانند لیزرهای چاه چند کوانتومی (MQW) و لیزرهای بازخورد توزیع شده (DFB) از نظر تئوری می توانند باشند با لیزرهای Fabry-Perot به همان روشی رفتار می شود.  

لیزر نیمه هادی

بی نظمی ناشی از پویایی هرج و مرج اساساً با نوسان تصادفی مبتنی بر یک فرآیند تصادفی متفاوت است ، زیرا سیستم آشفته را می توان با مجموعه ای از معادلات دقیق ، یعنی معادلات قطعی توصیف کرد. لیزرها اساساً سیستمهای بی نظمی هستند که توسط معادلات دیفرانسیل غیرخطی با سه متغیر توصیف می شوند و آنها تنوع غنی پویایی آشوبی را نشان می دهند. در این فصل ، ما به طور خلاصه در مورد هرج و مرج لیزر در رابطه با سیستم های غیر خطی معمولی بحث می کنیم و یک چشم انداز تاریخی از تحقیقات هرج و مرج در لیزرهای نیمه هادی ارائه می دهیم. سپس ، رئوس مطالب این کتاب ارائه خواهد شد.

درس لیزرهای نیمه هادی

مقدمه

این کتاب پیشرفت های جذاب اخیر را که در رابطه با هرج و مرج ، ثبات و بی ثباتی لیزرهای نیمه رسانا حاصل شده است ، توصیف می کند و به طور مفصل درباره کاربردها و چشم اندازهای آینده آنها بحث می کند. این امر بر پویایی در لیزرهای نیمه هادی با بازخورد نوری و الکترونیکی ، تزریق نوری و مدولاسیون جریان تزریق تأکید می کند. کاربردهای هرج و مرج لیزر نیمه هادی ، کنترل و سر و صدا و لیزرهای نیمه هادی نیز نشان داده شده است.

جزوه اپتیک موجی

چکیده

در این فصل ما درباره پدیده های نوری خاصی بحث می کنیم که اپتیک هندسی یا پرتوی آنها کافی نیست. در درجه اول تداخل و پراش ، این پدیده ها به دلیل ماهیت موج بودن نور بوجود می آیند و اغلب باعث خروج شدید از انتشار مستقیم خطی می شوند که توسط اپتیک هندسی فرض شده است. از یک چیز ، پراش وظیفه دارد که حد وضوح نظری لنز را به مقدار محدود محدود کند. این بر اساس نوری اشعه قابل درک نیست.