Wat zijn de verschillende soorten lasers?

Er zijn drie soorten lasers: vaste toestand, gas en vloeistof. Hoewel al het werk volgens dezelfde algemene principes, worden ze gedifferentieerd op basis van het medium dat ze gebruiken om de laseractie te creëren.

In lasers van vaste toestand pompt een elektrische stroom elektronen in het lasermedium - meestal een halfgeleider - opwindende elektronen die in het medium zijn vastgesteld. Gedreven in hogere energietoestanden, een aandoening die bekend staat als een populatie -inversie, vervallen de geëxciteerde elektronen snel terug in lagere energietoestanden, die de overtollige energie als fotonen vrijgeven. Zorgvuldig gepositioneerde spiegels stuiteren fotonen die ze op 90 graden hoeken heen en weer raken, op hun beurt, stimulerend andere geëxciteerde elektronen om fotonen uit te zenden met identieke golflengten, voortplantingsrichtingen en polarisaties; Dit is een proces dat versterking wordt genoemd. Omdat de spiegels van ongelijke reflectiviteit zijn, kunnen de fotonen uiteindelijk ontsnappen en hun uitgang vormt de laseractie.

De eerste vasteTate halfgeleider-gebaseerde lasers werden gebouwd in 1963. Daarvoor, en beginnend met de eerste laser ooit gebouwd in 1958, waren vaste lasers gebaseerd op isolator, meestal met behulp van een glas- of kristalmedium zoals Ruby die werd gepompt door een andere niet-laser lichtbron om een ​​populatie-inversie te bereiken. Naarmate de technologie zich ontwikkelde, werden lasers gebruikt om andere lasers te pompen. Solid State Lasers hebben verschillende medische en industriële toepassingen.

Gaslasers verschenen voor het eerst in 1960. Aanvankelijk gebruikten ze een mengsel van helium en neon als hun medium, waarbij koolstofdioxide later kwam. In beide gevallen creëert een hoge spanning, hoogfrequente elektrische stroom een ​​elektrische ontlading in een buis die het gas bevat, wat leidt tot een populatie -inversie . Gaslasers kunnen ook krachtigere en vluchtige media gebruiken zoals waterstof en fluor - beide worden vaak aangetroffen in raketbrandstof - waar de verbrandingvan de gassen fungeert als een pomp. Gaslasers zijn over het algemeen de krachtigste lasers en vaak genoemd in verband met quixotische militaire toepassingen, aka, "Death Rays."

Vloeibare lasers gebruiken gekleurde verbindingen die worden gedragen door een oplosmiddel, die vervolgens via andere lichtbronnen worden gepompt tot het punt waar elektronen hogere energieniveaus bezetten. Een breed scala aan materialen kan worden gebruikt, waaronder koper, chroom, kleurstoffen, metalen zouten of zelfs jello. Met een gecontroleerde vloeistofstroom over de pomp, worden vloeibare lasers gemakkelijker gestabiliseerd dan andere soorten lasers, waardoor ze nuttig zijn bij isotoopscheiding, meten en de productie van geïntegreerde circuits.