Полупроводниковый
лазер
Многие из нас знают слово "лазер", знают
что лазер применяется во многой аппаратуре как источник излучения (в
считывающих устройствах CD/DVD проигрывателей, дальномерах, устройствах
световых эффектов и т.п.), но лишь немногие имеют представление что
такое лазер и как он работает...
В этой статье мы постараемся (в
О-О-ОЧЕНЬ упрощенной форме...) рассказать что такое лазер, как устроен
лазер и как работает полупроводниковый лазер.
Название лазер -
это аббревиатура английской фразы: Light Amplification by Stimulated
Emission of Radiation (LASER) . усиление света с помощью вынужденного
излучения.
Еще в начале ХХ века Энштейн высказал
теорию о том, что атомы вещества могут работать как аккумулятор
энергии. То есть в исходном состоянии все атомы вещества имеют
определенный энергетический уровень. Но при внешнем воздействии
(например светом) атомы начинают вбирать в себя энергию внешнего
источника, повышая при этом свой энергетический уровень.
В таком состоянии, конечно-же, атомы
долго находиться не могут и практически сразу-же эту энергию начинают
отдавать, причем в том-же направлении что и получили.
Таким образом получается два параллельно
идущих пучка энергии.
Это и послужило основой для изобретения
лазера:
Вещество (которое назвали "рабочее
тело") облучают источником энергии (этот источник условно назвали "
Источник накачки").
Причем
вариантов для получения вынужденного излучения очень много:
Рабочим
телом могут быть вещества в любом физическом состоянии (как в твердом,
так в жидком и даже газообразном...) и источником накачки может быть
любой источник энергии: как источник света, так и химическая реакция.
Ну а дальше начинатся самое интересное:
полученные таким образом дополнительные кванты света усиливаются при
помощи системы зеркал (это назвали "оптический резонатор"):
Облучение рабочего тела происходит при
помощи мощного источника света, мерцающего с определенной частотой.
Расстояние-же между зеркалами выбирается таким образом чтобы квант
света, отражался в зеркале с то-же частотой. Таким образом происходит
усиление квантовой световой энергии.