دانلود تحقیق لیزر

اختصاصی از یارا فایل دانلود تحقیق لیزر دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لیزر:
تقویت نور توسط انتشار تحریک شده تابش (لیزر یا لیزر) یک مکانیسم برای تابش الکترومغناطیسی ساطع ، معمولا نور یا روشنایی روز است ، از طریق فرآیند انتشار تحریک شده. نور لیزر گسیل شده است (معمولا) spatially منسجم ، کم باریک پرتو واگرایی ، که می تواند با دستکاری لنز خواهد شد. در فن آوری لیزر ، "نور منسجم" علامت گذاری یک منبع نور که تولید (ساطع) - نور در امواج مرحله از فرکانس یکسان و فاز. پرتو لیزر از نور منسجم differentiates آن را از منابع نور که بیرون ریختن پرتوهای نور غیر متجانس ، فاز تصادفی متفاوت با زمان و موقعیت ؛ در حالی که نور لیزری است کوته طیف الکترومغناطیس با طول موج نور تک رنگ ؛ این حال ، لیزرهای وجود دارد که خارج کردن طیف نور گسترده ، و یا به طور همزمان ، در طول موج های متفاوت است.
اصطلاحات
کلمه لیزر در اصل وابسته به طبقات بالای لیزر مورد ، مخفف از نور تقویت شده توسط از انتشار تحریک شده تابش ، در جایی که نور گسترده نشاندهنده تابش الکترومغناطیسی از هر فرکانس ، نه تنها در طیف قابل رویت بود از اینرو لیزر مادون قرمز ، لیزر اشعه ماورای بنفش ، اشعه ایکس لیزر ، همکاران cetera. از آنجا که جد مایکروویو از لیزر ، میزر ، اول ، دستگاه هایی که خارج کردن مایکروویو و فرکانس های رادیویی هستند نشان می دهند میزر توسعه داده شد. در ادبیات اولیه فنی ، به خصوص در آن از پژوهشگران آزمایشگاه تلفن بل ، لیزری هم نامیده می شد میزر نوری ، در حال حاضر اصطلاح غیر معمول ، علاوه بر این ، از سال 1998 ، به تصویب رسید آزمایشگاه بل استفاده از لیزر  زبانی ، اشتقاق معکوس فعل به lase به معنی نور لیزر برای تولید و  به درخواست نور لیزر به کلمه لیزر inaccurately است گاهی اوقات برای توصیف غیر لیزری نور فناوری ، به عنوان مثال منسجم دولت منبع لیزر اتم اتم است. طراحی لیزر متشکل از متوسط سود در داخل حفره بسیار بازتابنده نوری ، و نیز به معنی عرضه انرژی را به دست آوردن متوسط. متوسط بدست آوردن یک ماده با خواص آن است که اجازه می دهد آن را به تقویت نور توسط انتشار تحریک شده. در ساده ترین شکل آن ، حفره متشکل از دو آینه مرتب شده به طوری که نور bounces به عقب و جلو ، هر بار گذر از متوسط سود. به طور معمول یکی از دو آینه ، خروجی متصل است ، تا حدی شفاف است. خروجی پرتو لیزر را از طریق این آینه صادر شده است. نور با طول موج خاص است که از عبور از متوسط سود تقویت شده است (در قدرت را افزایش می دهد) ؛ اطراف آینه اطمینان حاصل شود که بیشتر از نور گذر می سازد بسیاری از طریق بدست آوردن متوسط ، بارها و بارها تقویت شده است. بخشی از نور است که میان آینه (که در داخل حفره) عبور از آینه نسبتا شفاف و فرار به عنوان یک پرتوی نور است. <br>فرآیند تهیه انرژی مورد نیاز برای تقویت پمپاژ نامیده می شود. انرژی به طور معمول به عنوان تامین جریان برق و یا به عنوان نور در طول موج متفاوت است. ممکن است با چنین نور لامپ فلاش لیزر و یا شاید دیگر ارائه شده باشد. اغلب لیزرهای عملی شامل عناصر اضافی که تحت تاثیر قرار خواص مانند طول موج نور گسیل و به شکل پرتو. فیزیک لیزر متوسط سود از لیزر کنترل شده مواد از خلوص ، اندازه ، غلظت است ، و شکل ، که توسط پرتو amplifies روند انتشار تحریک شده. این می تواند از هر کشوری می شود : گاز ، مایع ، جامد و یا پلاسمای. متوسط افزایش جذب انرژی پمپ ، که می آفریند بعضی از الکترونها به انرژی بالاتر (هیجان زدهایالات کوانتومی. ذرات نور می تواند با هر دو را با جذب فوتون و یا توسط فوتون ساطع تداخل می کنند. انتشار می تواند خود به خودی و یا تحریک شده. در مورد دوم ، فوتون در جهت همان صادر شده است به عنوان نور است که تصویب شده توسط. هنگامی که تعداد ذرات در یک حالت هیجان زده بیش از تعداد ذرات در برخی از ایالت پایین انرژی ، وارونگی جمعیت می باشد را بدست آوردند و میزان انتشار تحریک شده به علت نوری که عبور را از طریق است بزرگتر از میزان جذب. از اینرو ، نور تقویت شده است. به خودی خود ، این باعث تقویت کننده نوری. وقتی که یک تقویت کننده نوری در داخل حفره تشدید نوری قرار داده می شود ، یکی obtains لیزر. نور تولید شده توسط انتشار تحریک شده است بسیار به سیگنال ورودی مشابه در شرایط فاز طول موج ، قطبش و. این انسجام می دهد نور لیزری مشخصه آن ، و اجازه می دهد تا آن را به حفظ قطبش یکسان و اغلب monochromaticity تاسیس طراحی حفره نوری. حفره نوری ، نوع تشدید کننده حفره ، حاوی یک پرتو نور منسجم بین سطوح منعکس کننده نور به طوری که عبور را از طریق بدست آوردن متوسط بیش از یک بار قبل از آن را از دهانه خروجی صادر شده است و یا از دست رفته به جذب و یا انکسار. همانطور که نور گردش را از طریق حفره ، گذر از متوسط سود ، اگر سود (تقویت) در متوسط قوی تر است از ضرر تشدید کننده ، قدرت نور می تواند در گردش نمایی افزایش یابد. اما هر یک رویداد تازه انتشار تحریک گرداند ذره را از حالت هیجان زده خود را به حالت اساسی ، کاهش ظرفیت متوسط سود را برای تقویت بیشتر. هنگامی که این اثر تبدیل به قوی ، بدست آوردن گفته شده است که به اشباع می شود. توازن قدرت در مقابل پمپ اشباع کسب و زیان حفره تولید ارزش تعادل قدرت لیزر در داخل حفره ؛ این تعادل را تعیین نقطه عملکرد لیزر. اگر قدرت انتخاب پمپ خیلی کوچک است ، بدست آوردن کافی نیست برای غلبه بر تشدید کننده خسارات و لیزر را تنها قدرت بسیار کوچک نور ساتع. قدرت پمپ حداقل مورد نیاز برای شروع عمل لیزر است به نام آستانه lasing. متوسط سود خواهد شد هر فوتون گذر از آن ، بدون در نظر گرفتن جهت تقویت ، اما تنها در تراز وسط قرار دارد فوتون با مدیریت حفره به تصویب بیش از یک بار از طریق متوسط و بنابراین باید تقویت مهم است. پرتو در حفره و پرتو خروجی با لیزر ، اگر آنها در فضای آزاد رخ می دهد به جای waveguides (مانند لیزر فیبر نوری) ، هستند ، در بهترین حالت ، کم سفارش گاوسی تیرها. با این حال به ندرت این مورد با لیزر قدرتمند. اگر پرتویی است کم شکل گاوسی منظور ، حالت های عرضی از پرتو می تواند به عنوان superposition از Hermite - گاوسی یا Laguerre تشریح شود ، نه پرتوهای - گاوسی (برای پایدار لیزرهای حفره). resonators لیزر Unstable در تاریخ از سوی دیگر ، نشان داده شده را به تولید فرکتال شکل پرتوهای  پرتو ممکن است بسیار collimated ، است که در حال موازی بدون diverging. با این حال ، پرتو کاملا collimated را نمی توان ایجاد شده به دلیل انکسار. پرتو بیش از یک راه دور است که متفاوت است با مربع از قطر پرتو collimated باقی می ماند ، و در نهایت diverges در زاویه متفاوت است که معکوس با قطر پرتو. بنابراین ، یک پرتو لیزر توسط آزمایشگاه های کوچک مانند لیزر هلیوم نئون - تولید در مورد اسپرد 1.6 کیلومتری (1 مایلی) قطر اگر shone از زمین تا ماه. در مقایسه ، خروجی لیزر نیمه هادی معمولی ، به دلیل قطر کوچک آن ، diverges تقریبا به محض برگ دیافراگم ، در هر چیز از زاویه تا 50 درجه. با این حال ، چنین پرتو واگرا را می توان به پرتو collimated باشد با استفاده از یک لنز درآورد. در مقابل ، نور را از منابع غیر لیزری نور می تواند توسط اپتیک collimated نمی شود نیز هست. با وجودی که این پدیده لیزر با کمک فیزیک کوانتوم کشف شد ، از آن نمی باشد اساسا بیشتر کوانتومی مکانیکی در مقایسه با منابع دیگر نور است. بهره برداری از لیزر الکترون آزاد می تواند بدون ارجاع به مکانیک کوانتومی قابل توضیح است. حالت های عملیاتی خروجی از لیزر ممکن است مداوم خروجی با دامنه ثابت (معروف به سی دابلیو یا موج پیوسته) ؛ یا پالس ، با استفاده از تکنیک های س - سوئیچینگ ، modelocking ، و یا کسب - سوئیچینگ. در عمل پالس ، قدرت بسیار بالاتر از قله می توان از انواع achieved.Some لیزر مانند لیزرهای رنگ و vibronic لیزرهای حالت جامد می تواند تولید نور بر طیف گسترده ای از طول موج و این ویژگی ، آنها را برای تولید پالسهای کوتاه از نور بسیار مناسب ، در دستور femtoseconds چند (10-15 ثانیه). عملکرد موج پیوسته در موج پیوسته (چپگرد) نحوه عمل ، خروجی لیزر است نسبتا با توجه به زمان ثابت است. وارونگی جمعیت مورد نیاز برای lasing است به طور مستمر توسط یک منبع پمپ ثابت نگهداری می شود. عمل تکانشی در حالت پالس از عمل ، خروجی لیزر متفاوت است با توجه به زمان ، به طور معمول مصرف به صورت متناوب در تاریخ و خاموش نقطه باشد. در بسیاری از برنامه های کاربردی یکی از اهداف که با سپرده به عنوان انرژی آنجا که ممکن است در یک محل به عنوان داده در مدت کوتاهی به عنوان ممکن است. در فرسایش لیزر به عنوان مثال ، حجم کوچکی از مواد در سطح قطعه کار ممکن است تبدیل به بخار میشود اگر آن را انرژی مورد نیاز آن را تا حرارت به اندازه کافی در زمان بسیار کوتاه می شود. اگر با این حال ، همان انرژی بیش از زمان پخش طولانی تر است ، گرما ممکن است وقت برای پراکنده کردن را به توده ای از تکه کرده اند و مواد تبخیر کمتر است. تعدادی از روش ها برای رسیدن به این وجود دارد.  سوئیچینگ نوشتار اصلی - سوئیچینگ در پرسش روشن - لیزر ، وارونگی جمعیت (معمولا در همان شیوه تولید به عنوان عملیات سی دابلیو) اجازه داده است تا در شرایط ایجاد شده توسط حفره  نامساعد برای lasing. سپس ، هنگامی که انرژی ذخیره شده در پمپ لیزر متوسط است در سطح مورد نظر ،  تنظیم شده باشد (و یا الکترو acousto - optically) به شرایط مساعد ، رها نبض. این نتایج در اوج قدرت بالا به عنوان قدرت به طور متوسط لیزر (شد آن را در حالت چپگرد در حال اجرا است را به چهارچوب زمانی کوتاه تر بسته بندی شده. Modelocking < Modelocking modelocked ساطع پالس لیزر بسیار کوتاه در دستور دهها picoseconds کاهش به کمتر از 10 femtoseconds. این پالس معمولا توسط زمان طول می کشد که یک پالس برای تکمیل یک سفر دور در حفره تشدید کننده جدا می شود. با توجه به حد تبدیل فوریه (همچنین به عنوان عدم قطعیت انرژی زمان شناخته شده) ، یک پالس مانند طول زمانی کوتاه دارای یک طیف است که دارای طیف وسیعی از طول موج. از آنجا که این امر ، از این وسیله لیزر باید به اندازه کافی گسترده به دست آوردن مشخصات تقویت همه آنها را داشته باشد. نمونه ای از یک ماده مناسب تیتانیم - doped ، یاقوت کبود مصنوعی رشد (تیتانیم : یاقوت کبود است). لیزر modelocked یک ابزار همه کاره برای تحقیق بیشتر فرآیند اتفاق می افتد در مقیاس زمان بسیار سریع نیز به عنوان femtosecond فیزیک ، شیمی femtosecond و علوم ultrafast شناخته می شود ، برای به حداکثر رساندن تأثیر nonlinearity نوری در مواد (به عنوان مثال در نسل دوم هارمونیک ، پارامتری کردن تبدیل ، اسیلاتورهای پارامتری نوری و نظایر آن) ، و در برنامه های کاربردی فرسایش. باز هم ، به دلیل timescales دست اندرکار ، این لیزر می تواند قدرت بسیار بالایی دست یابد. تکانشی پمپاژ روش دیگر برای تحقق عمل لیزر پالسی می باشد به پمپ مواد با لیزر یک منبع است که خود پالس ، یا از طریق شارژ الکترونیکی در مورد flashlamps ، لیزر و یا دیگری که در حال حاضر پالس. تکانشی پمپاژ در طول تاریخ با لیزر رنگ که در طول عمر جمعیت معکوس مولکول رنگ پس کوتاه بود که به انرژی زیاد ، پمپ سریع مورد نیاز بود ، استفاده شد. راهی برای غلبه بر این مشکل بود به اتهام تا خازن بزرگ که آن را از طریق تغییر جهت تخلیه flashlamps ، تولید طیف وسیعی فلاش پمپ. تکانشی پمپاژ لیزر می باشد که همچنین برای مختل کردن نیاز به دست آوردن متوسط زیادی در فرآیند لیزر lasing کرده است که برای مدت کوتاهی بس. این لیزر مانند لیزر اگزایمر و لیزر بخار مس ، می تواند در حالت چپگرد هرگز عمل خواهد شد.

شامل 20 صفحه word