レーザーの特徴

レーザーは、自然界には存在せず、励起によって放出される光の一種です。 それは、良好な方向性、高輝度、良好な単色性および良好なコヒーレンスの特性を有する。

レーザー生成の条件

の世代レーザーダイオード反転、共振器フィードバック、閾値条件の3つの条件を満たす必要があります。 刺激された吸収を通して、高エネルギーレベルの粒子の数は低エネルギーレベル (数反転) の粒子の数よりも大きく、光子を反射できる平行反射面は、共振空洞を形成し、利得を損失よりも大きくするために、活性領域の両端に製造する必要があります。 すなわち、同時に新たに生成される光子の数は、散乱によって吸収される光子の数よりも多い。 これらの3つの条件が満たされた場合にのみ、レーザ光を生成することができる。

レーザーの特徴

まず、良い方向性。 通常の光源 (太陽、白熱灯、蛍光灯) はすべての方向に光を発しますが、レーザーの発光方向は数ミリラジアン未満の立体角に制限できます。これにより、照射方向の照度が1,000万倍に増加します。 レーザーの拡散直径は200キロメートルあたり1メートル未満です。 地球から3.8 × 105キロメートルの距離で月に当たると、ビームは2キロメートル未満しか広がりませんが、通常のサーチライトは数十メートル離れた場所に広がります。 レーザーコリメーション、ガイダンス、およびレンジングは、この良好な方向性の特徴を利用することです。

第二に、高い明るさ。 レーザーは現代で最も明るい光源であり、水素爆弾の爆発の瞬間の強い閃光だけがそれと比較することができます。 日光の明るさは約1.865 × 109cd/m ² であり、高出力レーザーの出力明るさは日光のそれより7から14桁高いことができます。 レーザーの総エネルギーは必ずしも非常に大きいわけではありませんが、エネルギーの集中が高いため、小さな点で数万または数百万 ℃ の高圧および高温を生成することは容易である。 レーザードリル、切断、溶接、レーザー手術などの実用的なアプリケーションは、この特性を利用します。

第三に、良い単色性。 光は電磁波である。 光の色はその波長に依存します。 通常の光源によって放出される光は、通常、様々な波長を含み、様々な色の光の混合物である。 日光には、赤、黄、黄、緑、シアン、青、紫の7色の可視光のほか、赤外光や紫外光などの不可視光が含まれます。 特定のレーザーの波長は、非常に狭いスペクトル帯域または周波数範囲にのみ集中しています。 たとえば、ヘリウム-ネオンレーザーの波長は632.8ナノメートルであり、その波長変動範囲は1万分の1ナノメートル未満です。 レーザーの優れた単色性は、特定の化学反応の正確な機器測定や励起などの科学実験に非常に有利な手段を提供します。

4つ、優れた一貫性。 干渉は波の現象の特性です。 レーザー光の高い指向性と高い単色性の特性に基づいて、優れたコヒーレンスを持つ光にバインドされています。 レーザーのこの特性は、ホログラフィーを現実のものにします。