مقدمة لمبدأ عمل الليزر فوق البنفسجي

باستثناء ليزر الإلكترون الحر، فإن مبادئ العمل الأساسية لمختلف أنواع الليزر هي نفسها. الشرط الأساسي لتوليد الليزر هو أن يتم عكس عدد الأيونات أو أن يكون الكسب أكبر من الخسارة. ولذلك، فإن المكونات الأساسية للجهاز لها مصدر الإثارة (أو المضخة)، ولها وسط عمل من الدرجة الغريبة متبدل الاستقرار في جزأين. الإثارة هي إثارة وسط العمل إلى حالة الإثارة بعد امتصاص الطاقة الخارجية، مما يخلق الظروف اللازمة لتحقيق الانقلاب السكاني والحفاظ عليه. تشمل طرق الإثارة الإثارة البصرية والإثارة الكهربائية والإثارة الكيميائية وإثارة الطاقة النووية.

تشير مادة العمل بالليزر إلى نظام المواد المستخدم لتحقيق عكس عدد الجسيمات وتوليد تضخيم إشعاعي محفز للضوء، ويسمى أحيانًا أيضًا وسط كسب الليزر، والذي يمكن أن يكون صلبًا (كريستال، زجاج)، غاز (غاز ذري، غاز جوزي، غاز جزيئي) وأشباه الموصلات والسائلة وغيرها من الوسائط. الشرط الرئيسي لمادة العمل بالليزر هو تحقيق درجة كبيرة من الانعكاس السكاني بين مستويات الطاقة المحددة لجزيئاتها العاملة قدر الإمكان، والحفاظ على هذا الانعكاس بأكبر قدر ممكن من الفعالية أثناء عملية انبعاث الليزر بأكملها؛ ولتحقيق هذه الغاية، يجب أن يكون للمادة العاملة بنية مناسبة لمستوى الطاقة وخصائص انتقالية.

يتم تصنيف أجهزة الليزر فوق البنفسجية التي نتحدث عنها وفقًا لنطاق نطاقات الإخراج، مقارنةً بشكل أساسي بالليزر بالأشعة تحت الحمراء والليزر المرئي. عادة ما يتم إنتاج أشعة الليزر تحت الحمراء والضوء المرئي عن طريق التدفئة المحلية. يمكن معالجة المادة عن طريق صهرها أو تبخيرها، لكن هذا التسخين يسبب تلفًا حول المادة ويحد من قوة الحافة والقدرة على إنشاء ميزات دقيقة صغيرة. تعمل أشعة الليزر فوق البنفسجية على كسر الروابط الكيميائية التي تربط المكونات الذرية للمادة مباشرة، وهي عملية تعرف باسم العملية "الباردة"، والتي تفصل المادة مباشرة إلى ذرات دون تسخين المحيط.

(تم تحرير هذه المقالة من قبل المحرر، يرجى التأكد من الإشارة إلى المصدر :)