Milieu laser

Milieu laser

Dans un tactique laser vert construit avec une cavité résonnante longitudinale, tel qu’une tige de rubis ou d’ un tube rempli de gaz, la lumière se déplaçant le long de la longueur du milieu laser génère l’ émission beaucoup plus stimulée que la lumière émise perpendiculairement à l’axe de la cavité. L’ émission de lumière est donc concentrée sur la longueur de la cavité , même sans l’utilisation de miroirs pour limiter sa course à la direction longitudinale. Placer des miroirs à des extrémités opposées d’une cavité laser permet au faisceau de se déplacer d’ avant en arrière, ce qui entraîne une augmentation de l’ amplification due à la longueur du trajet plus long à travers le milieu. Les réflexions multiples produisent également un faisceau étroitement focalisé (une caractéristique importante du laser), car seuls les photons se déplaçant parallèlement aux parois de la cavité sont réfléchis par les deux miroirs. Cet agencement est connu comme un oscillateur , et il est nécessaire parce que la plupart des matériaux lasers ont une très faible gain et une amplification suffisante ne peut être obtenue avec une longueur de chemin long à travers le milieu.

La plupart des lasers actuels sont conçus avec des miroirs aux deux extrémités de la cavité résonante pour augmenter le chemin que prend la lumière à travers le milieu laser. L’intensité d’émission croît avec chaque passage de la lumière jusqu’à ce qu’il atteigne un niveau qui est établi par la conception de la cavité et un miroir équilibre. Un miroir de cavité réfléchit presque toute la lumière incidente, tandis que l’autre (le miroir de sortie) réfléchit la lumière et transmet une partie en tant que faisceau laser. Dans un laser 200mw qui a un faible gain, le miroir de sortie est choisie pour transmettre seulement une petite fraction de la lumière (peut-être seulement quelques pour cent) et pour tenir compte de la majorité dans la cavité. A l’équilibre, la puissance du laser est plus élevée à l’intérieur de la cavité qu’à l’extérieur, et varie en fonction du pourcentage de lumière transmise à travers le miroir de sortie. En augmentant le coefficient de transmission du miroir de sortie, la différence de puissance entre l’intérieur et l’extérieur de la cavité peut être réduite. Cependant, tant que le miroir de sortie reflète une partie de la lumière dans la cavité, la puissance reste à l’intérieur supérieur à celui du faisceau émergeant.

Une idée fausse commune au sujet de lasers résultats de l’idée que toute la lumière émise est réfléchie en arrière dans la cavité jusqu’à une intensité critique est atteinte, après quoi des «fuites» à travers le miroir de sortie comme une poutre. En réalité, le miroir de sortie transmet toujours une fraction constante de la lumière du faisceau, ce qui reflète le reste dans la cavité. Cette fonction est importante pour permettre au pointeur laser 3000mw pour atteindre un état d’équilibre, avec les niveaux de puissance à l’intérieur et à l’extérieur du laser devient constant.

5000mw Pointeur laser vert

En raison du fait que la lumière oscille d’ avant en arrière dans une cavité laser, le phénomène de résonance devient un facteur d’ amplification de l’ intensité du pointeur laser led. En fonction de la longueur d’ onde de l’ émission stimulée et la longueur de la cavité, les ondes réfléchies par les miroirs d’extrémité seront soit interférer de manière constructive et être fortement amplifié, ou interférer de façon destructive et d’ annuler l’ activité laser. Du fait que les ondes à l’ intérieur de la cavité sont tous cohérents et en phase, ils restent en phase lorsqu’ils sont réfléchis par un miroir de la cavité. Les ondes seront également en phase lorsqu’il atteint le miroir opposé, pourvu que la longueur de la cavité est égale à un nombre entier de longueurs d’ onde. Ainsi, après avoir fait une oscillation complète dans la cavité, les ondes lumineuses ont parcouru une longueur de trajet égale à deux fois la longueur de la cavité. Si cette distance est un multiple entier de la longueur d’ onde, les ondes vont tous les ajouter en amplitude par interférence constructive. Lorsque la cavité est pas un multiple exact de la longueur d’ onde d’émission laser, l’ interférence destructive se produit, la destruction de l’ action du laser.

La condition de résonance est pas aussi critique que cela puisse paraître , car les transitions laser réelles dans la cavité sont répartis sur une gamme de longueurs d’onde, dite bande passante de gain . Longueurs d’ondes lumineuses sont extrêmement faibles par rapport à la longueur d’une cavité laser typique, et en général, un trajet aller – retour complet à travers la cavité sera équivalente à plusieurs centaines de milliers de longueurs d’onde de la lumière étant amplifiés. La résonance est possible à chaque incrément intégrale de longueur d’onde, et parce que les longueurs d’ onde correspondantes sont très proches, ils tombent dans la bande passante de gain du laser.

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