Prinsip kerja pemompaan laser

Prinsip kerja darilpemompaan aser

Energi diserap dalam medium, menciptakan keadaan tereksitasi pada atom. Inversi populasi dicapai ketika jumlah partikel dalam keadaan tereksitasi melebihi jumlah partikel dalam keadaan dasar atau kurang tereksitasi. Dalam hal ini, mekanisme emisi terstimulasi dapat terjadi dan medianya dapat digunakan sebagai penguat laser atau optik.

Daya pompa harus berada di atas ambang batas penguat laser. Energi pompa biasanya disediakan dalam bentuk cahaya atau arus listrik, namun sumber yang lebih eksotik seperti reaksi kimia atau nuklir telah digunakan.

Informasi yang diperluas

Produksi laserkondisi:

1. Media penguatan: Untuk pembangkitan laser, bahan kerja yang sesuai harus dipilih, yang dapat berupa gas, cair, atau padat. Inversi populasi dapat dicapai melalui media ini untuk menciptakan kondisi yang diperlukan untuk penguatan.

Tentunya keberadaan tingkat energi keadaan metastabil sangat bermanfaat untuk mewujudkan inversi jumlah partikel. Ada hampir seribu jenis media kerja, dan panjang gelombang laser yang dapat dihasilkan mencakup rentang yang luas dari ultraviolet vakum hingga inframerah jauh. Namun, mengingat kinerja laser dari keluaran laser, terdapat persyaratan tertentu untuk bahan kerja yang digunakan. Persyaratan dasarnya adalah

(1) Sifat optik seragam, transparansi optik yang baik, dan kinerja stabil;

(2) Tingkat energi dengan tingkat energi yang relatif panjang (disebut tingkat energi metastabil);

(3) Ia memiliki efisiensi kuantum yang relatif tinggi.

2. Sumber pemompaan: Untuk membalikkan jumlah partikel dalam media kerja, metode tertentu harus digunakan untuk merangsang sistem atom agar meningkatkan jumlah partikel pada tingkat energi atas. Umumnya pelepasan gas dapat digunakan untuk menggunakan elektron dengan energi kinetik untuk merangsang atom medium, yang disebut eksitasi listrik; sumber cahaya pulsa juga dapat digunakan untuk menyinari media kerja, yang disebut eksitasi cahaya; ada juga eksitasi termal, eksitasi kimia, dll.

Berbagai metode eksitasi secara visual disebut pemompaan atau pemompaan. Untuk terus memperoleh keluaran laser, ia harus terus-menerus "dipompa" untuk mempertahankan lebih banyak partikel di tingkat energi atas daripada di tingkat energi yang lebih rendah.

3. Rongga resonansi: Dengan bahan kerja dan sumber pompa yang sesuai, inversi jumlah partikel dapat diwujudkan, namun intensitas radiasi terstimulasi yang dihasilkan dengan cara ini terlalu lemah untuk diterapkan secara praktis. Jadi orang berpikir untuk menggunakan rongga resonansi optik untuk memperkuatnya.

Yang disebut rongga resonansi optik sebenarnya adalah dua cermin dengan reflektifitas tinggi yang dipasang pada kedua ujung laser secara tatap muka. Satunya hampir seluruhnya dipantulkan, dan satu lagi sebagian besar dipantulkan dan sejumlah kecil ditransmisikan, sehingga laser dapat dipancarkan melalui cermin ini.

Cahaya yang dipantulkan kembali ke media kerja terus menginduksi radiasi terstimulasi baru, dan cahaya tersebut diperkuat. Oleh karena itu, cahaya berosilasi bolak-balik di rongga resonansi, menyebabkan reaksi berantai, yang diperkuat seperti longsoran salju, dan menghasilkan ledakan yang intens.cahaya laser, yang dikeluarkan dari salah satu ujung cermin yang memantulkan sebagian.