домашние задания, типовые расчёты / часть тех. текстов с переводами из учебного пособия по английскому языку для студентов фоисит / Types of Lasers(50-51)

Types of Lasers

According to the laser medium used, lasers are generally classified as solid state, gas, semiconductor, or liquid.

Solid-State Lasers. The most common solid laser media are rods of ruby crystals and neodymium-doped. glasses and crystals. The ends of the rod are fashioned into two parallel surfaces coated with a highly reflecting nonmetallic film. Solid-state lasers offer the highest power output. They are usually operated in a pulsed manner to generate a burst of light over a short time. Certain bursts have been achieved, which are useful in studying physical phenomena of very brief duration. Pumping is achieved with light from xenon flash tubes, arc lamps, or metal-vapour lamps. The frequency range has been expanded from infrared (IR) to ultraviolet (UV) by multiplying the original laser frequency with crystal-like potassium dihydrogen phosphate, which are even shorter, and X-ray wavelengths, which are even shorter, have been achieved by aiming laser beams at yttrium targets.

Gas Lasers. The laser medium of a gas laser can be a pure gas, a mixture of gases, or even metal vapour, and is usually contained in a cylindrical glass or quartz tube. Two mirrors are located outside the ends of the tube to form the laser cavity. Gas lasers are pumped by ultraviolet light, electron beams, electric current, or chemical reactions. The helium-neon laser is known for its high frequency stability, colour purity, and minimal beam spread. Carbon dioxide lasers are very efficient, and consequently they are the most powerful continuous wave (CW) lasers.

Semiconductor Lasers. The most compact of lasers, the semiconductor laser usually consists of a junction between layers of semiconductors with different electrical conducting properties. The laser cavity is confined to the junction region by means of two reflective boundaries. Gallium arsenide is the semiconductor most commonly used. Semiconductor lasers are pumped by the direct application of electrical current across the junction, and they can be operated in the CW mode with better than 50 per cent efficiency.

A method that permits even more efficient use of energy has been devised. It involves mounting tiny lasers vertically in such circuits, to a density of more than a million per square centimetre. Common uses for semiconductor lasers include CD players and laser printers.

Liquid Lasers. The most common liquid laser media are inorganic dyes contained in glass vessels. They are pumped by intense flash lamps in a pulse mode or by a gas laser in the CW mode. The frequency of a tunable dye laser can be adjusted with the help of a prism inside the laser cavity.

Free-Electron Lasers. Lasers using beams of electrons unattached to atoms and spiralling around magnetic field lines to produce laser radiation were first developed in 1977 and are now becoming important research instruments. They are tunable, as are dye lasers, and in theory a small number could cover the entire spectrum from infrared to X-rays. Free-electron lasers should also become capable of generating very high-power radiation, which is currently too expensive to produce.

Типы Лазеров

В соответствии с использованием, лазеры вообще классифицируются как твердотельные, газовые, полупроводниковые, или жидкие.

Твердотельные лазеры. Наиболее широко используют пруты рубиновых кристаллов и неодимовые стекла и кристаллы. Концы прута сделаны в две параллельные поверхности, покрытые высоко отражающей неметаллической пленкой. Твердотельные лазеры имеют самую высокую мощность. Они обычно работают в импульсном режиме, чтобы производить вспышку света в течение короткого времени. Некоторые вспышки были выполнены для изучения физических явлений очень краткой продолжительности. Накачка осущевстляется светом от труб вспышки ксенона, ламп дуги, или ламп с металлическим паром. Диапазон частоты был расширен от инфракрасного (IR) до ультрафиолетового (UV), умножая первоначальную лазерную частоту с кристалл-подобным potassium dihydrogen фосфатом, которые являются даже короче, и длины волн Рентгена, которые являются даже короче, были достигнуты, нацеливая лазерные лучи в итриевых целях.

Газовые Лазеры. Лазерная среда газового лазера может быть чистый газ, смесь газов, или даже металлический пар, и обычно содержится в цилиндрическом стекле или трубке кварца. Два зеркала расположены вне концов трубы, чтобы формировать лазерную полость. Газовые лазеры накачаны ультрафиолетовым светом, электронными лучами, электрическим током, или химическими реакциями. Лазер неона гелия известен за его высокую стабильность частоты, цветовую чистоту, и минимальное распространение луча. Углеродистые лазеры диоксида очень эффективны, и следовательно они - наиболее мощные непрерывно волновые (CW) лазеры.

Полупроводниковые лазеры. Наиболее компактный из лазеров, лазер полупроводника обычно состоит из перехода между слоями(прослойками) полупроводников с различными электрическими свойствами проведения. Лазерная полость ограничена(заключена) к области(региону) перехода посредством двух рефлексивных границ. Галлий arsenide - полупроводник, наиболее обычно используемый. Лазеры Полупроводника накачаны прямым применением электрического потока поперек перехода, и они могут использоваться в CW способе с лучше чем 50 процентов на эффективность.

Метод, который разрешает даже более эффективное использование энергии, был изобретен. Это вовлекает повышающиеся крошечные лазеры вертикально в такие кругообороты, к плотности больше чем миллиона в квадратный сантиметр. Общие использования для лазеров полупроводника включают плееров КОМПАКТ-ДИСКА и лазерные принтеры.

Жидкие Лазеры. Наиболее общие жидкие лазерные средства информации неорганические, окрашивает содержащимся в стеклянных судах. Они накачаны интенсивными лампами вспышки в способе боба или газовым лазером в CW способе. Частота перестраивамого лазера на кристале может быть отрегулирована с помощью призмы внутри лазерной полости.

Свободно - электронные Лазеры. Лазеры, использующие лучи электронов, одиноких к атомам и spiralling вокруг магнитных полевых линий, чтобы произвести лазерную радиацию были сначала развиты в 1977 и теперь становятся важными инструментами исследования. Они - tunable, как - окрашивают лазеры, и в теории, маленький номер(число) мог накрывать полный спектр от инфракрасного до Рентген. Свободно - электронные лазеры должны также стать способными к производству очень мощная радиация, которая является в настоящее время слишком дорогой произвести.