Khái niệm cơ bản về công nghệ Laser

Tia laze

✷ Nguyên lý dao động của Laser

1. Nguyên lý phát tia laser

Để tạo ra ánh sáng laser, cần có các nguyên tử hoặc phân tử gọi là môi trường laser.Môi trường laser được cung cấp năng lượng bên ngoài (bị kích thích) để nguyên tử chuyển từ trạng thái cơ bản năng lượng thấp sang trạng thái kích thích năng lượng cao.

Trạng thái kích thích là trạng thái trong đó các electron trong nguyên tử chuyển động từ lớp trong ra lớp vỏ ngoài.

Sau khi một nguyên tử chuyển sang trạng thái kích thích, nó sẽ trở lại trạng thái cơ bản sau một khoảng thời gian (thời gian cần thiết để chuyển từ trạng thái kích thích sang trạng thái cơ bản được gọi là thời gian sống huỳnh quang).Lúc này năng lượng thu được sẽ bức xạ dưới dạng ánh sáng để trở về trạng thái cơ bản (bức xạ tự phát).

Ánh sáng bức xạ này có bước sóng cụ thể.Laser được tạo ra bằng cách chuyển đổi các nguyên tử sang trạng thái kích thích và sau đó trích xuất ánh sáng thu được để sử dụng nó.

2. Nguyên lý khuếch đại Laser

Các nguyên tử bị chuyển sang trạng thái kích thích trong một khoảng thời gian nhất định sẽ phát ra ánh sáng do bức xạ tự phát và trở về trạng thái cơ bản.

Tuy nhiên, ánh sáng kích thích càng mạnh thì số lượng nguyên tử ở trạng thái kích thích sẽ càng tăng lên và bức xạ tự phát của ánh sáng cũng tăng lên dẫn đến hiện tượng bức xạ kích thích.

Bức xạ kích thích là hiện tượng trong đó, sau khi ánh sáng tới của bức xạ tự phát hoặc bức xạ kích thích tới một nguyên tử bị kích thích, ánh sáng đó cung cấp năng lượng cho nguyên tử bị kích thích để làm cho ánh sáng có cường độ tương ứng.Sau khi phát ra bức xạ kích thích, nguyên tử bị kích thích trở về trạng thái cơ bản.Chính bức xạ kích thích này được sử dụng để khuếch đại tia laser, và số lượng nguyên tử ở trạng thái kích thích càng lớn thì bức xạ kích thích được tạo ra liên tục càng nhiều, cho phép ánh sáng được khuếch đại và tách ra nhanh chóng dưới dạng ánh sáng laser.