Principio de funcionamiento del bombeo láser.

Principio de funcionamiento delbombeo aser

La energía se absorbe en el medio, creando estados excitados en los átomos. La inversión de población se logra cuando el número de partículas en estado excitado excede el número de partículas en estado fundamental o estados menos excitados. En este caso, puede ocurrir un mecanismo de emisión estimulada y el medio puede usarse como láser o amplificador óptico.

La potencia de la bomba debe estar por encima del umbral láser del láser. La energía de la bomba suele proporcionarse en forma de luz o corriente eléctrica, pero se han utilizado fuentes más exóticas, como reacciones químicas o nucleares.

Información ampliada

producción lásercondiciones:

1. Medio de ganancia: Para la generación del láser se debe seleccionar una sustancia de trabajo adecuada, que puede ser gaseosa, líquida o sólida. En este medio se puede lograr la inversión de la población para crear las condiciones necesarias para el láser.

Obviamente, la existencia del nivel de energía del estado metaestable es muy beneficiosa para realizar la inversión del número de partículas. Hay casi mil tipos de medios de trabajo y las longitudes de onda del láser que se pueden generar incluyen una amplia gama desde el ultravioleta del vacío hasta el infrarrojo lejano. Sin embargo, teniendo en cuenta el rendimiento del láser, existen ciertos requisitos para la sustancia de trabajo utilizada. Los requisitos básicos son

(1) Propiedades ópticas uniformes, buena transparencia óptica y rendimiento estable;

(2) Niveles de energía con niveles de energía relativamente largos (llamados niveles de energía metaestables);

(3) Tiene una eficiencia cuántica relativamente alta.

2. Fuente de bombeo: para revertir la cantidad de partículas en el medio de trabajo, se debe utilizar un método determinado para estimular el sistema atómico para aumentar la cantidad de partículas en el nivel de energía superior. Generalmente, la descarga de gas se puede utilizar para utilizar electrones con energía cinética para excitar átomos medianos, lo que se denomina excitación eléctrica; también se pueden utilizar fuentes de luz pulsada para irradiar el medio de trabajo, lo que se denomina excitación luminosa; también hay excitación térmica, excitación química, etc.

Varios métodos de excitación se denominan visualmente bombeo o bombeo. Para obtener una salida láser continua, se debe "bombear" continuamente para mantener más partículas en el nivel de energía superior que en el nivel de energía inferior.

3. Cavidad resonante: Con una sustancia de trabajo adecuada y una fuente de bombeo, se puede realizar la inversión del número de partículas, pero la intensidad de la radiación estimulada producida de esta manera es demasiado débil para aplicarse en la práctica. Entonces la gente pensó en usar una cavidad resonante óptica para amplificar.

La llamada cavidad resonante óptica consiste en realidad en dos espejos de alta reflectividad montados en los dos extremos del láser, uno frente al otro. Uno se refleja casi totalmente, el otro se refleja mayoritariamente y se transmite una pequeña cantidad, de modo que el láser puede emitirse a través de este espejo.

La luz reflejada de regreso al medio de trabajo continúa induciendo nueva radiación estimulada y la luz se amplifica. Por lo tanto, la luz oscila hacia adelante y hacia atrás en la cavidad resonante, provocando una reacción en cadena, que se amplifica como una avalancha y produce intensasluz laser, que sale de un extremo del espejo parcialmente reflectante.