레이저는 어떻게 작동합니까?

레이저 (방사선 방출 방출에 의한 광 증폭)는 현대 광학의 승리입니다. 레이저는 자극 방출이라고하는 양자 역학적 효과를 이용하여 일관된 거의 단색 광자 빔을 생성합니다. 비 레이저 광원은 일반적으로 다양한 파장에서 코 히어 런트되지 않고 초점이 맞지 않은 광선을 생성하여 특정 적용을 금지합니다.

레이저를 만들려면 게인 매체와 공진 광학 캐비티의 두 가지 구성 요소가 필요합니다. 이득 매질을 위해, 특정 결정, 유리, 가스, 반도체 및 심지어 염색 된 액체가 사용될 수있다. 이득 매체는 전류 또는 다른 레이저와 같은 에너지 펌프 소스에 의해 자극된다. 매체는 에너지를 흡수하여 매체의 입자 상태를 자극합니다. 인구 역전이라고하는 특정 임계 값이 달성 된 후, 매체를 통해 빛을 비추면 흡수보다 더 많은 방출 또는 에너지 방출이 유발됩니다.

공명 광학 공동은 한쪽 끝에 거울이 있고 다른쪽에 반은 거울을 가진 특수한 크기의 챔버입니다. 2 개의 반 사면은 내부에 갇힌 빛이 이득 매질을 통해 앞뒤로 반사되도록하여 각 통과마다 더 큰 에너지를 얻습니다. 이 효과가 사라지면 게인은 포화 상태가되고 빛은 레이저 광이됩니다. 다른 이득 매체는 다른 파장의 레이저를 발생시킵니다.

두 종류의 레이저는 연속 및 펄스입니다. 연속 레이저는 대부분의 응용 분야에 더 유용하지만 펄스 레이저의 에너지는 매우 클 수 있습니다. 시간이 지남에 따라 빔이 발산되는 정도는 직경에 비례하여 반비례합니다. 작은 빔은 빠르게 발산되는 반면 큰 빔은 일관된 상태를 유지합니다.

레이저가 1960 년 Bell Labs에 의해 특허를 받았을 때, 분광법, 간섭계, 레이더 및 핵융합이 잠재적 인 관심 분야로 논의되었지만, 어떠한 응용도 즉시 적용 할 수 없었습니다. 오늘날이 레이저는 데이터 저장 및 검색, 레이저 절단, 시력 교정, 측량, 측정, 홀로그래피 및 디스플레이, 핵융합 응용 분야에서 가장 다재다능한 기술 경이 중 하나입니다. 최대 달성 가능한 레이저 펄스 강도는 1980 년대 중반 이후 기하 급수적으로 증가했습니다. 언젠가는 전체 인류에게 에너지를 제공하는 순 에너지 생성 융합 반응을 생성하는 데 레이저를 사용할 수 있습니다. 그들은 또한 태양 돛을 우주의 깊이로 밀어 넣는 데 사용될 수 있습니다.