Prionsabal agus cur i bhfeidhm braiteoir léasair

Is braiteoirí iad braiteoirí léasair a úsáideann teicneolaíocht léasair chun tomhas a dhéanamh. Tá sé comhdhéanta de léasair, brathadóir léasair agus ciorcad tomhais. Is cineál nua ionstraim tomhais é braiteoir léasair. Is iad na buntáistí a bhaineann leis ná gur féidir leis tomhas fad-achair neamhtheagmhála a bhaint amach, luas tapa, cruinneas ard, raon mór, cumas láidir frith-éadrom agus trasnaíocht leictreach, etc.
Bhí Léasair Solais agus Léasair ar cheann de na héachtaí eolaíocha agus teicneolaíochta is suntasaí a tháinig chun cinn sna 1960idí. D'fhorbair sé go tapa agus baineadh úsáid as go forleathan i ngnéithe éagsúla cosúil le cosaint náisiúnta, táirgeadh, leigheas agus tomhas neamhleictreach. Murab ionann agus gnáth-solas, is gá léasair a ghiniúint le léasair. Maidir le substaint oibre an léasair, faoi ghnáthchoinníollacha, tá an chuid is mó adamh i leibhéal íseal fuinnimh cobhsaí E1. Faoi ghníomhaíocht an tsolais sheachtraigh de mhinicíocht chuí, ionsúnn na hadaimh sa leibhéal ísealfhuinnimh an fuinneamh fótóin agus bíonn siad ar bís aistriú go dtí an ardleibhéal fuinnimh E2. An fuinneamh fótóin E=E2-E1=hv, áit arb é h tairiseach Planck agus is é v an mhinicíocht fhótóin. Os a choinne sin, faoi ionduchtú solais le minicíocht v, aistreoidh adaimh ag leibhéal fuinnimh E2 go leibhéal fuinnimh níos ísle chun fuinneamh a scaoileadh agus solas a astú, ar a dtugtar radaíocht spreagtha. Déanann an léasair adaimh na substainte oibre ar dtús go neamhghnácha i leibhéal ardfhuinnimh (is é sin, an dáileadh inbhéartaithe daonra), a fhéadfaidh an próiseas radaíochta spreagtha a dhéanamh ceannasach, ionas go bhfeabhsaítear an solas ionduchtaithe minicíocht v, agus is féidir leis pas a fháil tríd. scátháin comhthreomhara Déantar an t-aimpliú de chineál avalanche chun radaíocht spreagtha chumhachtach a ghiniúint, dá ngairtear léasair.

Tá 3 airíonna tábhachtacha ag léasair:
1. Treoraíocht ard (is é sin, ard-stiúracht, uillinn éagsúlachta beag den luas solais), níl raon leathnú an bhíoma léasair ach cúpla ceintiméadar ar shiúl ó chúpla ciliméadar;
2. Monacrómatacht ard, tá leithead minicíochta léasair níos mó ná 10 n-uaire níos lú ná an gnáth-éadrom;
3. Gile ard, is féidir an teocht uasta de roinnt milliún céim a ghiniúint trí úsáid a bhaint as cóineasú bhíoma léasair.

Is féidir léasair a roinnt ina 4 chineál de réir na substainte oibre:
1. Léasair soladach-stáit: Tá a shubstaint oibre soladach. Is iad léasair ruby ​​a úsáidtear go coitianta, léasair gairnéad alúmanaim yttrium dópáilte neodimiam (ie léasair YAG) agus léasair gloine neodimiam. Tá thart ar an struchtúr céanna acu, agus is sainairíonna iad a bheith beag, láidir agus ardchumhachta. Is iad léasair neodimiam-gloine na feistí faoi láthair leis an gcumhacht aschurtha bíge is airde, a shroicheann na deich meigeavata.
2. Léasair gáis: is gás a shubstaint oibre. Anois tá adamh gáis éagsúla, ian, gal miotail, léasair móilíní gáis. Úsáidtear go coitianta léasair dé-ocsaíd charbóin, léasair neon héiliam agus léasair aonocsaíde carbóin, atá múnlaithe cosúil le feadáin scaoilte gnáth, agus arb iad is sainairíonna iad aschur cobhsaí, monacrómatacht maith, agus saolré fada, ach le cumhacht íseal agus éifeachtacht chomhshó íseal.
3. Léasair leachtach: Is féidir é a roinnt ina léasair chelate, léasair leachtach neamhorgánacha agus léasair lí orgánacha, is é an ceann is tábhachtaí díobh léasair lí orgánacha, is é an ghné is mó atá aige ná go bhfuil an tonnfhad inchoigeartaithe go leanúnach.
4. Léasair leathsheoltóra: Is léasair réasúnta óg é, agus is é an léasair GaAs an ceann is aibí. Tá sé tréithrithe ag ard-éifeachtúlacht, méid beag, meáchan éadrom agus struchtúr simplí, agus tá sé oiriúnach chun eitleáin, longa cogaidh, umair agus coisithe a iompar. Is féidir é a dhéanamh i raonaimseoirí agus radharcanna. Mar sin féin, tá an chumhacht aschuir beag, tá an treoíocht bocht, agus cuireann an teocht chomhthimpeallach isteach go mór air.

Feidhmchláir Braiteoir Léasair
Ag baint úsáide as na saintréithe a bhaineann le treoshuíomh ard, is féidir le monacrómatacht ard agus gile ard an léasair tomhas fad-achair neamhtheagmhála a bhaint amach. Is minic a úsáidtear braiteoirí léasair chun cainníochtaí fisiceacha a thomhas amhail fad, fad, creathadh, luas agus treoshuíomh, chomh maith le lochtanna a bhrath agus monatóireacht a dhéanamh ar thruailleáin atmaisféaracha.
Tomhas fad léasair:
Tá tomhas beacht ar fhad ar cheann de na príomhtheicneolaíochtaí sa tionscal déantúsaíochta innealra beachtais agus sa tionscal próiseála optúla. Déantar tomhas fad nua-aimseartha den chuid is mó trí úsáid a bhaint as feiniméan trasnaíochta na dtonnta solais, agus braitheann a chruinneas go príomha ar mhonacrómatacht an tsolais. Is é léasair an fhoinse solais is idéalach, atá 100,000 uair níos íona ná an fhoinse solais mhonacrómataigh is fearr (lampa krypton-86) san am atá caite. Dá bhrí sin, tá an raon tomhais fad léasair mór agus tá an cruinneas ard. De réir an phrionsabail optúil, is é L=λ/δ an gaol idir an t-uasfhad intomhaiste L de sholas monacrómatach, an tonnfhad λ agus leithead na líne speictreach δ. Is é 38.5 cm an fad uasta is féidir a thomhas le lampa krypton-86. Le haghaidh rudaí níos faide, ní mór é a thomhas in ailt, rud a laghdaíonn an cruinneas. Má úsáidtear léasair gáis héiliam-neon, féadfaidh sé suas le deich gciliméadar a thomhas. Go ginearálta tomhas an fad laistigh de chúpla méadar, agus is féidir a chruinneas a bhaint amach 0.1 miocrón.
Raon Laser:
Tá a phrionsabal mar an gcéanna le radair raidió. Tar éis don léasair a bheith dírithe ar an sprioc agus a sheoladh, déantar a chuid ama turais bhabhta a thomhas, agus ansin é a iolrú faoi luas an tsolais chun an t-achar turas cruinn a fháil. Toisc go bhfuil na buntáistí a bhaineann le treoshuíomh ard, monacrómatacht ard agus ardchumhachta ag an léasair, tá siad seo an-tábhachtach chun achair fhada a thomhas, treoshuíomh an sprioc a chinneadh, cóimheas comhartha-go-torann an chórais glactha a fheabhsú, agus an cruinneas tomhais a chinntiú. . ag éirí níos airde. Ní féidir leis an lidar a fhorbraítear ar bhonn an aimsitheoir raon léasair, ní hamháin an t-achar a thomhas, ach freisin azimuth, luas agus luasghéarú an sprioc a thomhas. Radar, idir 500 agus 2000 ciliméadar, níl an earráid ach cúpla méadar. Faoi láthair, is minic a úsáidtear léasair ruby, léasair gloine neodimiam, léasair dé-ocsaíd charbóin agus léasair arsanide Gailliam mar fhoinsí solais le haghaidh aimseoirí raon léasair.

Tomhas creathadh léasair:
x
Tomhas luas léasair:
Is modh tomhais treoluas léasair é freisin atá bunaithe ar phrionsabal Doppler. Úsáidtear an sreabhmhéadar léasair Doppler (féach sreabhmhéadar léasair) níos mó, ar féidir leis an treoluas sreabhadh aeir tollán gaoithe, treoluas sreabhadh breosla roicéad, treoluas sreabhadh aer scaird aerárthaigh, luas gaoithe an Atmaisféir agus méid na gcáithníní agus luas an chóineasaithe in imoibrithe ceimiceacha, etc.