เลเซอร์(Laser) Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation

งานนำเสนอเรื่อง: "เลเซอร์(Laser) Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation"— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 เลเซอร์(Laser) Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation

2 คุณสมบัติที่สำคัญของเลเซอร์
1. เป็นแสงเอกรงค์ คือมีความยาวคลื่นค่าเดียว 2. เป็นแสงอาพันธ์มีความถี่เดียวและมีเฟสตรงกัน 3. เป็นแสงขนานอย่างสมบูรณ์ จึงทำให้สามารถส่งไปในระยะทาง ไกล ๆ ได้โดยความเข้มคงที่ 4. เป็นแสงที่มีความเข้มสูง

3 เครื่องกำเนิด แสงเลเซอร์

4 การรวมกันของคลื่นสองขบวนที่มีความต่างเฟส f
f = p /3 f = 5p /6 f = 0

5 การปลดปล่อยรังสี (Emission)
การปล่อยรังสีแบบที่เกิดเอง (Spontaneous Emission) อะตอมที่อยู่ในสถานะถูกกระตุ้นช่วงเวลาหนึ่งก็จะกลับสู่สถานะพื้นโดยปล่อยโฟตอนที่มีพลังงาน = E2 -E1 โฟตอนที่ออกมาจากแต่ละอะตอมจะมีเฟสและทิศทางแบบสุ่ม E2 E1 Spontaneous Emission การปล่อยรังสีแบบที่มีโฟตอนมากระตุ้น (Stimulated Emission) อะตอมที่อยู่ในสถานะถูกกระตุ้น เมื่อมีโฟตอนที่มีพลังงานเท่ากับ E2 -E1 มากระตุ้นอะตอมดังกล่าว อะตอมก็จะกลับสู่สถานะพื้นโดยปล่อยโฟตอนที่มีพลังงานเท่ากับ E2 -E1 โฟตอนที่ออกมาจากแต่ละอะตอมจะมีเฟส ทิศทางและโพลาไรเซชัน ตรงกัน E2 E1 Stimulated Emission

6 กระบวนการขยายแสง Excited medium
If a medium has many excited molecules, one photon can become many. Stimulated emission leads to a chain reaction and laser emission. This is the essence of the laser. The factor by which an input beam is amplified by a medium is called the gain and is represented by G.

7 องค์ประกอบหลัก L 1. ตัวกลางขยายแสง ก๊าซ , สารสี(dye) สารกึ่งตัวนำ,..
ที่มี metastable state 2. แหล่งปัมป์พลังงาน เลเซอร์ , ไฟแฟลช , สนามไฟฟ้า, .. 3. โพรงอภินาท --> ข้างหนึ่งกระจกสะท้อน 100% และอีกข้างหนึ่ง <100%

8 ตัวกลางขยายแสง (Laser medium)
excited state 1. ตัวกลางขยายแสงที่อะตอมมี 2 ระดับพลังงาน * ทำให้เกิดสถานะประชากรผกผัน (population inversion) ได้ยาก * ไม่มีประสิทธิภาพ * Pump Lasing Transition ground state Two-level Laser

9 2. ตัวกลางขยายแสงที่อะตอมมี 3 ระดับพลังงาน

10 3. ตัวกลางขยายแสงที่อะตอมมี 4 ระดับพลังงาน

11 Lasers* Laser Transition Pump Transition Fast decay