Особенности и применение полупроводниковых лазеров

Лазер — это неестественный свет, создаваемый на основе теории вынужденного излучения.Лазеры не могут существовать в природе, поскольку генерация лазеров должна осуществляться в оптическом резонансном резонаторе.Рабочий материал получает энергию, переходит на высокий энергетический уровень и испускает фотоны.Испускаемые фотоны отражаются обратно в резонансную полость и снова генерируют стимулированное излучение с частицами высоких энергий.Это производит лазерный свет.

Лазерный луч, генерируемый по вышеуказанному принципу, обладает многими характеристиками, которых нет у обычных источников света.

1. Особенности/характеристики лазера:

а.Хорошая монохроматичность: длина волны света, излучаемого лазером на арсениде галлия, составляет 650 нм, диапазон длин волн лазера составляет ± 3 нм, а луч почти монохроматичен.

б.Хорошая когерентность: Лазер имеет высокую степень когерентности.Между световыми волнами существует определенное фазовое соотношение.Он имеет хорошую временную когерентность (~ 10–8 ангстрем).Длина когерентности может достигать десятков километров.Он имеет хорошую пространственную согласованность.Некоторые лазеры Каждая точка волновой поверхности является источником когерентного света.

в.Хорошая направленность: лазерный луч очень концентрированный, с углом расхождения примерно 0,6 мрад.Он имеет сильную направленность и может передаваться на большие расстояния.

д.Высокая плотность энергии: Лазер имеет высокую плотность энергии и может мгновенно увеличить мощность лазера до 80 000 Вт за счет энергии импульса.

Основываясь на вышеупомянутых характеристиках, лазер имеет важные применения во многих областях, включая следующие аспекты.

2. Применение лазера:

а.Медицинские применения. В медицинских целях лазеры можно использовать в хирургии, лечении близорукости, диагностике внутреннего освещения, возбуждении флуоресценции и в косметических целях.

б.Приложения связи: В волоконно-оптических системах связи лазеры широко используются в качестве передатчиков света.Лазеры моделируют сигналы и осуществляют высокоскоростную передачу данных.Инфракрасные лазеры также можно использовать для беспроводной передачи оптических сигналов.

в.Приложения для обработки материалов: лазер может выполнять тонкую обработку, гравировку, маркировку, сварку и резку в микроскопическом масштабе бесконтактно.Особенно в автоматизированной обработке материалов, такой как системы машинного зрения, мы часто можем видеть слово «一». Линейный лазер, сетчатый лазер и многолинейный лазер помогают визуальному контролю.Существуют также подразделенные приложения, такие как лазерная коллимация, лазерное позиционирование и лазерная локация.

д.Применение в научных исследованиях: Для расширения исследований в области спектрального анализа необходимо большое количество оптических накачек, что также способствует прогрессу лазеров в области интерференции, дифракции и лазерной интерферометрии.

е.Военное применение: военное наведение, лазерное оружие и другие военные применения.

ф.Развлекательные приложения: лазерные шоу, лазерные представления, лазерная визуализация и другие развлекательные приложения.