Lazeris

Straipsnis iš Vikipedijos, laisvosios enciklopedijos.

Lazerio spindulys bandymų stende
Enlarge
Lazerio spindulys bandymų stende

Lazeris - įrenginys, spinduliuojantis koherentišką šviesą. Paprastai lygiagrečiu srautu lazeris skleidžia monochromišką (vienos bangos) šviesą.

Pavadinimas Lazeris kilęs iš angl. LASER - Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation - Šviesos stiprinimas sužadinant spinduliavimą.

[taisyti] Optinė elektronika

Optinėje elektronikoje vieninteliai koherentiniai šviesos šaltiniai yra lazeriai. Šiuo metu labiausiai yra paplitę puslaidininkiai injekciniai lazeriai. Injekcinį lazerį sudaro šviesos diodas ir labai kokybiškas optinis rezonatorius, nuo kurio labai priklauso didelis šviesos intensyvumas, monochromatiškumas (vienspalviškumas), ir koherentiškumas, t.y. spinduliuojamos vienos krypties to paties dažnio, fazės ir poliarizacijos elektromagnetinės bangos. Rezonatoriaus funkcijas atlieka du puslaidininkio kristalo lygiagretūs poliruoti šonai, kuriu plokštumos yra statmenos pn sandūros plokštumai. Kiti du šio kristalo šonai yra nuožulnūs, tarp jų rezonatorius nesusidaro ir generacija nevyksta.

Lazerinis diodas greta monetos. Paties kristalo plotas tik 2 mm2.
Enlarge
Lazerinis diodas greta monetos. Paties kristalo plotas tik 2 mm2.

[taisyti] Injekcinio lazerio veikimas

Injekcinis lazeris veikia šitaip. Prie pn sandūros prijungus tiesioginę įtampą sandūra tekanti srovė sukelia krūvininkų rekombinaciją, kurios metu išsiskiria fotonai, sklindantys į visas puses. Šių fotonų energijos yra įvairios, ir spinduliavimo spektras yra platus. Tarp fotonų yra ir tokiu, kurie juda pn sandūros plokštumoje. Jie atsispindi nuo rezonatoriaus veidrodinių šonų ir sukelia priverstinį spinduliavimą. Tiesioginiam srovės tankiui didėjant, didėja ir šių fotonų skaičius. Kai srovės tankis tampa didesnis už tam tikrą slenktinį tankį, sustiprėja priverstinis spinduliavimas ir tampa aktyviu.

Injekciniuose lazeriuose taikomos heterogeninės sandūros, nes tokių lazerių matmenys yra labai maži. Rezonatoriaus dydis yra maždaug 10 μm. Injekciniai lazeriai gali veikti impulsiniu ir tolydiniu režimu. Lazerio, veikiančio jungiklio režimu, perjungimo trukmė 10-10 s. Dabartiniu metu siekiama taikyti lazerius skaičiavimo technikoje, kuriant įvairius loginius elementus ir lazerines atminties ląsteles.

[taisyti] Nuorodos