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Dans la source lumineuse, la réalisation de l'inversion de population au niveau d'énergie est la prémisse de la réalisation de l'amplification de la lumière, c'est-à-dire la condition préalable à la générationLaserLumière. Pour réaliser l'inversion du nombre de particules, il est nécessaire d'utiliser la puissance de la lumière externe pour faire un grand nombre de particules à l'origine dans la transition de niveau d'énergie faible vers le niveau d'énergie élevé. Ce processus est appelé "excitation".
Ce que nous appelons habituellement unDiode laserEst un dispositif qui stimule les particules dans la source lumineuse pour générer des transitions de rayonnement stimulées, réalise une inversion de population de particules, puis génère une amplification de la lumière grâce à un rayonnement stimulé. Bien qu'il existe différents types de lasers, la mission est d'obtenir la lumière laser par excitation et rayonnement stimulé. Par conséquent, les lasers sont généralement composés d'un milieu actif (c'est-à-dire d'une substance de travail qui peut générer une inversion de population après avoir été excité), d'un dispositif d'excitation (c'est-à-dire, une source d'énergie qui peut provoquer une inversion de population dans le milieu actif, une source de pompe) et un résonateur optique (c'est-à-dire, Peut permettre Il se compose de trois parties (deux miroirs plans) dans lequel le faisceau lumineux est oscillé à plusieurs reprises et amplifié plusieurs fois.
Les lasers sont classés de plusieurs manières, les plus connus étant les lasers à fibres solides, gazeuses, liquides, semi-conducteurs et à fibre. Un milieu laser à semi-conducteurs ressemble à une tige de rubis ou à un autre matériau cristallin solide, et un tube flash enroulé autour de lui pompe ses atomes énergétiques. Pour fonctionner efficacement, un solide doit être dopé, un processus dans lequel certains atomes sont remplacés par des ions impureté, afin qu'ils aient les bons niveaux d'énergie pour produire une lumière laser d'une fréquence précise. Les lasers à semi-conducteurs produisent des faisceaux de haute puissance, généralement des impulsions très courtes. En revanche, les lasers à gaz utilisent des composés contenant des gaz rares (appelés lasers excimères) ou du dioxyde de carbone (CO2) comme milieu pour produire une lumière vive continue. Puissants et efficaces, les lasers à CO2 sont couramment utilisés dans la découpe et le soudage industriels. Les lasers à colorant liquide utilisent une solution de molécules de colorant organique comme milieu, et le principal avantage est qu'ils peuvent être utilisés pour générer une bande de lumière plus large que les lasers à semi-conducteurs et à gaz, et peut même être "accordé" pour générer différentes fréquences.
Divisée par la longueur d'onde, la gamme de longueurs d'onde couverte comprend l'infrarouge lointain, l'infrarouge, la lumière visible, l'ultraviolet et l'ultraviolet lointain. Récemment, des lasers à rayons X et des dispositifs optiques γ-ray ont été développés; selon différentes méthodes d'excitation, il y a excitation optique (source de lumière ou excitation de lumière ultraviolette), excitation de décharge de gaz, excitation de réaction chimique, excitation de réaction nucléaire, etc.; selon différentes méthodes de sortie, il y a impulsion continue, unique, Impulsion continue et impulsion ultra-courte, etc.; La puissance peut être aussi petite que les micropatts et jusqu'à des mégawatts. L'énergie de la sortie d'impulsion peut aller des microjoules à plus de 100,000 joules, et la largeur des impulsions varie de millisecondes aux picosecondes et même aux femtosecondes (un millième de billion).
