루비 레이저의 작동 원리는 무엇인가요?

레이저 발생의 필수 조건은 입자 수 반전과 손실보다 큰 이득이므로 장치의 필수 구성 요소에는 여기(또는 펌핑) 소스와 준안정 에너지 준위가 포함됩니다. 작업 매체.

여기는 작동 매체가 외부 에너지를 흡수하여 여기 상태로 여기되어 입자 수 반전을 실현하고 유지하기 위한 조건을 만드는 것입니다. 여기 방법에는 광학 자극, 전기 자극, 화학적 자극 및 핵에너지 자극이 포함됩니다.

작동 매체는 준안정 에너지 수준을 가지므로 자극 방사선이 지배적이므로 빛의 증폭이 이루어집니다. 레이저의 일반적인 구성 요소는 공명 공동이지만 공명 공동(광학 공명 공동 참조)은 필수 구성 요소가 아닙니다. 공명 공동은 공동의 광자가 일관된 주파수, 위상 및 실행 방향을 갖도록 하여 레이저가 다음을 갖도록 할 수 있습니다. 방향성과 일관성이 좋습니다.

추가 정보:

레이저에 대한 아이디어가 제안된 지 얼마 지나지 않아 세계 최초의 레이저를 만드는 데 루비가 처음 사용되었습니다. 레이저용 루비 결정의 매트릭스는 Al2O3이며, 결정에는 약 0.05%(중량비) Cr2O3가 도핑되어 있습니다. Cr3+의 밀도는 약 1.58×1019/cm3입니다.

Cr3+는 결정 내 Al3+를 대체하며 고르게 분포되어 있습니다. 광학적으로는 음의 단축 결정입니다. Xe(크세논) 램프를 조사하면 원래 바닥 상태 E1에 있던 루비 결정의 입자가 Xe 램프에서 방출된 광자를 흡수하여 E3 에너지 준위로 여기됩니다.

레이저용 루비 결정의 매트릭스는 Al2O3이며, 결정에는 약 0.05%(중량비) Cr2O3가 도핑되어 있습니다. 그것은 의학, 산업 및 많은 과학 연구 분야에서 없어서는 안될 기본 도구 및 장비가 되었습니다.

참조: 바이두 백과사전 - 루비 레이저

바이두 백과사전 - 레이저