hamedof

اصول فیزیک لیزر و طریقه ساخت

امتیاز دادن به این موضوع:

Recommended Posts

حامد جان ، همین دنده و فرمون رو بگیر ادامه بده ، این مطلب رو رها نکنی که بنده شخصا به لیزر خیلی علاقه دارم ، بخصوص اینکه میخوام بدونم bq در dpssl چطور محاسبه میشه ، و یا اینکه انواع تجاری اصلا محاسبه اش میکنند یا نه و بعدش هم این سوال منو اگر بتونی جواب بدی عالی هست ، dpssl با طول 3 میکرون هم داریم ؟ ....
  • Upvote 5

به اشتراک گذاشتن این پست


لینک به پست
اشتراک در سایت های دیگر
آقا حالا که اینجا شده مکان پرسش هایی که همیشه ذهنمون رو مشغول کرده بنده هم یک سوال دارم که البته بی ربط به سوال برادر ابراهیم نیست.
چرا اپتیمایز کردن توان خروجی و bq در dpssl ها سخته؟؟اصلا انقدری سخت هست که میگن یا همش حرفه؟!

به اشتراک گذاشتن این پست


لینک به پست
اشتراک در سایت های دیگر
میگن سوال پرسیدن خوبه ولی نه این شکلیش.بنده خدا در رفت. icon_cheesygrin
آقا میگن تو توپ های لیزری نظامی از آینه استفاده نمیشه پس چطوری پرتو هارو یه خط میکنن؟

به اشتراک گذاشتن این پست


لینک به پست
اشتراک در سایت های دیگر
نخیر به دوستان پیام داده شد ، به یکی دو سوال آقا ابراهیم جواب دادم و قرار شد سوالات رو شنبه جواب بدم ... چون خودم بیشتر در مباحث فیزیکی اطلاع دارم و هنوز الکترونیک لیزر رو نخوندیم ولی قرار شد تا با سوال از استاد هام جواب دوستان رو بدم .....
  • Upvote 2

به اشتراک گذاشتن این پست


لینک به پست
اشتراک در سایت های دیگر
[quote name='hamedof' timestamp='1357054114' post='291659']
نخیر به دوستان پیام داده شد ، به یکی دو سوال آقا ابراهیم جواب دادم و قرار شد سوالات رو شنبه جواب بدم ... چون خودم بیشتر در مباحث فیزیکی اطلاع دارم و هنوز الکترونیک لیزر رو نخوندیم ولی قرار شد تا با سوال از استاد هام جواب دوستان رو بدم .....
[/quote]
پس من چی جواب منم بدی.

آقا اگه قراره آخرش به چیز عملی برسیم و قابل ساخته لوازمشو بگو تهیه کنیم من خیلی دوست دارم رو لیزر ها کار کنم
باتشکر

به اشتراک گذاشتن این پست


لینک به پست
اشتراک در سایت های دیگر
حامد جان قبل از اینکه مبحث تخصصی بشه بد نیست یک دوره کوتاه راجع فیزیک الکترومغناطیس و ملزومات بگذاری (به زبان ساده و با تصویر همین تاپیک یا تاپیک دیگه )
که دوستان سایت یواش یواش اشنا بشند ...انشالله که تاپیک علمی و خوبی میشه
  • Upvote 1

به اشتراک گذاشتن این پست


لینک به پست
اشتراک در سایت های دیگر
البته دکتر جان ، قراره همین کار رو بکنم ، اول این بحث رو به صورت فیزیکی شرح میدم (سعی می کنم محاسباتی که ممکنه مورد نیاز باشه رو هم قرار بدم ) و بعد میریم سراغ وسایل مورد نیاز برای ساخت و ....


[quote name='IR-Craft' timestamp='1357053872' post='291657']
میگن سوال پرسیدن خوبه ولی نه این شکلیش.بنده خدا در رفت. icon_cheesygrin
آقا میگن تو توپ های لیزری نظامی از آینه استفاده نمیشه پس چطوری پرتو هارو یه خط میکنن؟
[/quote]

حالا بعدا تو تاپیک مدل های مختلف رو می بینیم ولی من هم که توی DoD و یا دارپای آمریکا کار نمی کنم ! ویرایش شده در توسط hamedof
  • Upvote 2

به اشتراک گذاشتن این پست


لینک به پست
اشتراک در سایت های دیگر
[center][b][color=#0000cd]قسمت دوم ، بخش اول[/color][/b][/center]

[center][color=#006400][b]ساختار یک لیزرافکن[/b][/color][/center]

اصولا یک برای تولید یک لیزر ، نیاز است تا با سه ساختار اساسی آشنا شویم که پایه و اساس ساخت انواع لیزر هاست که عبارت اند از :
[b]1- ماده فعال - Active Material [/b]
[b]2- پمپ انرژی - Excitation Pump[/b]
[b]3- ترکیبی از دو آینه موازی یا رزوناتور Resonator Optics[/b]

[b][color=#800080]قسمت اول : ماده فعال Active Material[/color][/b]

[center][img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/10206/HeNe.jpg[/img][/center]

[b]ماده فعال[/b] ، ماده ای است که الکترون هایش بتواتند با جذب انرژی از یک منبع خارجی به تراز های بالاتر منتقل شوند و سپس با آزاد کردن فوتون انرژی خود را از دست دهند و به حالت پایه باز گردند . نکته ای که قابل توجه است این است که یک ماده فعال مناسب ، ماده است که اتم های آن پس از دریافت انرژی اولیه بتوانند به صورت زنجیره ای برانگیخته شوند ، فوتون آزاد کنند ، فوتون آن ها اتم های دیگر را برانگیخته کنند و باز اتم های جدید اتم های بعدی را برانگیخته سازند . این ماده می تواند [b]جامد ، مایع و یا گاز[/b] باشد که از جمله مواد فعال معروف می توان به [b]CO2[b] [/b]، ترکیب گازهای هلیم و نئون ، CO و یا کریستال ( ND-YAG )[/b] اشاره کرد. به عنوان مثال هنگامی که یک تخلیه الکتریکی روی ترکیب هلیم و نئون صورت می گیرد ، یک [color=#0000cd][b]پلاسمای برانگیخته [/b][/color]ایجاد می شود که می تواند به عنوان ماده فعال در تولید لیزر به کار رود ، هر کدام از مواد فعال نیز برای خود یک واکنش شیمیایی را طی می کنند تا بتوانند به عنوان ماده فعال مورد استفاده قرار گیرند .

در این عکس هم انواع مواد فعال مورد استفاده در لیزر ها با طول موجی که ایجاد می کنند رو مشاهده می کنید .

[center][img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/10206/Commercial_laser_lines_svg.png[/img][/center]
[center]این هم عکس با ماکسیمم اندازه :[/center]
[center][url="http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/48/Commercial_laser_lines.svg"]تصویر[/url]
*** حالت برانگیختگی :[/center]




[center][img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/10206/800px-CuO2-plane_in_high_Tc_superconductor.png[/img][/center]

به طور کلی برانگیختگی یعنی زیاد شدن انرژی یک سامانه نسبت به حالتی که کمترین انرژی ممکن را داراست. این مفهوم به طور خاص در مکانیک کوانتومی که در آن اتمها دارای حالت‌های کوانتومی و سطوح انرژی هستند کاربرد دارد.طول عمر سیستم در حالت برانگیخته کوتاه است. به طور لحظه‌ای و یا با ساطع کردن یک فوتون یا فونون سیستم انرژی اضافی خود را آزاد می‌کند و به حالتی با انرژی پایین‌تر و یا حالت پایه برمی‌گردد. حال اگر عدد کوانتومی حالت اولیه را n(1) و حالت ثانویه را n(2) در نظر بگیریم ، طول موج فوتون ساطع شده را می توان از رابطه زیر بدست آورد که در آن R = 1,1.107m – 1 می باشد.

[center][img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/10206/Twl_mwj.png[/img][/center]

(فونون یک کوانتوم انرژی است مثل فوتون است که در نقش یک شبه‌ذره، حرکت نوسانی اتمها در کریستال را توجیه می‌کند. همچنین فونون نقش بسیار مهمی در بسیاری از خاصیتهای مواد جامد دارد برای مثال رسانایی گرمایی و رسانایی الکتریکی توسط فونونها صورت می‌گیرد.)

[color=#0000cd][b]ادامه دارد....[/b][/color]
مطالب رو تکه تکه در سایت قرار میدم تا دوستان بیشتری متن رو مطالعه کنند ...


[color=#FF0000]نویسنده : حامد فاتحی
استفاده از مقاله با ذکر نام نویسنده و منبع آن بلامانع است[/color]. ویرایش شده در توسط hamedof
  • Upvote 14

به اشتراک گذاشتن این پست


لینک به پست
اشتراک در سایت های دیگر
[color=#ff0000]اول از همه از دوستان به خاطر وقفه ای که پیش اومد عذر خواهی می کنم ، دلیلش هم امتحانات دانشگاه بود .[/color]

[center][size=5][color=#0000CD][b]قسمت دوم ، بخش دوم[/b][/color][/size][/center]

[center][size=5][color=#008000][b]ساختار یک لیزرافکن (2)[/b][/color][/size][/center]


[right][b]در قسمت قبلی در مورد ماده فعال صحبت کردیم و اینکه چه موادی را می توان به عنوان ماده فعال به کار برد . ولی این سوال پیش می آید که چگونه می توان از یک ماده فعال برای تولید لیزر بهره برد . [/b][/right]
[b]برای جواب دادن به این سوال ابتدا نیاز است تا با کلیت دو قسمت اصلی دیگر ساختار یک لیزرافکن آشنا شویم.[/b]




[center][color=#800080][b]پمپ انرژی[/b][/color][/center]
[center][color=#800080][b]Excitation Pump[/b][/color][/center]

[right][b]پمپ کردن انرژی به عمل انتقال انرژی به داخل رزوناتور ( محفظه نگهداری ماده فعال که معمولا به صورت یک استوانه است که در ادامه به تشریح آن خواهیم پرداخت ) و جذب آن توسط محیط برای ایجاد [color=#0000cd]حالت وارونگی[/color] [color=#0000cd]جمعیت [/color]اطلاق می شود . البته برای پمپ کردن انرژی راه های گوناگونی وجود دارد که به چند مورد از آن ها اشاره می کنیم .[/b][/right]
[right][color=#008000][b]1-انتقال انرژی توسط امواج.[/b][/color][/right]
[right][color=#008000][b]2- انتقال انرژی توسط عبور جریان الکتریکی[/b][/color][/right]

[center][img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/10206/index.jpg[/img][/center]

[right][color=#008000][b]3- انتقال انرژی توسط لیزر ثانویه[/b][/color][/right]
[color=#008000][b]4- پمپ های انرژی اپتیکی مثل فلش لامپ ها [/b][/color]




[center][img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/10206/Xenon_high_speed_flash_and_external_triggering.jpg[/img][/center]


[b]البته این ها تنها روش های موجود جهت انتقال انرژی نیست و انتخاب روش انتقال انرژی بسته به [color=#0000cd]سطح تکنولوژیک ما و همچنین کاربرد لیزر[/color] خواهد داشت .[/b]




[right][color=#008000][b]وارونگی جمعیت :[/b][/color][/right]


[right][b]هنگامی که می گوییم ماده دچار وارونگی جمعیت شده است ، منظور این است که تعداد اتم هایی از ماده که الکترون هایشان در حالت برانگیختگی قرار گرفته اند بیشتر از اتم هایی هستند که در حالت پایه خود قرار دارند . در این حالت شاید تولید فوتون های زیاد خواهیم بود زیرا اتم ها تمایل به بازگشت به حالت پایه خود دارند و این کار به وسیله گسیل فوتون انجام می شود. [/b][/right]

[center][img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/10206/3-states_e.gif[/img][/center]


[center][color=#800080][b]ترکیبی از دو آینه موازی یا رزوناتور[/b][/color][/center]
[center][color=#800080][b]Resonator Optics[/b][/color][/center]

[center][img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/10206/laser_mirrors.jpg[/img][/center]

[right][b]این قسمت عمدتا شامل دو آینه جزیی و کلی است که به منظور همسو و تشدید کردن نور ایجاد شده در سیستم طراحی شده است. [/b][/right]
[right][b]آینه هایی که در ساختار یک لیزر افکن استفاده می شود باید ویژگی های منحصر به فردی داشته باشند که به شرح ذیل می باشند :[/b][/right]
[right][b]1-هر لیزر افکن از دو نوع آینه استفاده می کند که یکی از آن ها دارای خاصیت بازتابش بسیار زیاد و در حدود 99.8 درصد است(تشدید کننده و همسو کننده) و دیگری آینه ای است که می توان طول موج خاصی از نور را به خوبی از خود عبور دهد . (دهنه ی خروجی لیزر) .[/b][/right]
[right][b]2- کیفیت بالای آینه ها از لحاظ ساختاری ( مسطح بودن در کل آینه و نداشتن ناهمواری در سطح آینه) برای جلوگیری از اعوجاج های جبهه نور که باعث کاهش کیفیت پرتو ها می شود. [/b][/right]
[right][b]3- مقاومت بالا در برابر شدت نور زیاد برای جلوگیری از آسیب دیدگی آینه ها .[/b][/right]
[right][b]عموما از آینه های دی الکتریک در رزوناتور استفاده می کنند و دلیل آن هم این است که هرچند که آینه های نقره ، طلا و آلامینیوم اندود شده درصد جذب کمی هم داشته باشند ولی باز هم کوچترین جذب انرژی توسط این آینه ها ممکن است به تبخیر آن ها و یا آسیب دیدن سطح آینه ها بیانجامد ، لذا استفاده از این نوع آینه ها ضروری است.[/b][/right]

[center][img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/10206/mirror_dielectric_02.png[/img][/center]

[right][b]ساختار این آینه ها به این صورت است که لایه هایی از مواد با ضریب شکست بسیار بالا و پایین به صورت متناوب و با ضخامت یک چهارم نور فرودی ، روی یکدیگر سوار می شوند و نور را بازتاب می کنند. [/b][/right]

[center][img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/10206/mirrorsfigure6.jpg[/img][/center]



[center][b]این هم عکس هایی از ساختار لیزر های مختلف [/b][/center]
[center][b]تقدیم به دوستان میلیتاری[/b][/center]

[center][b]رنگ لیزر ها با ماده فعال متفاوت[/b][/center]

[center][img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/10206/Untitled~1.jpg[/img][/center]


[center][b]لیزر های تک مرحله ای دیودی[/b][/center]
[center][b]DPSSL[/b][/center]

[center][img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/10206/dpss1asm.gif[/img][/center]

[center][url="http://gallery.military.ir/albums/userpics/10206/IMG_9540.jpg"][img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/10206/thumb_IMG_9540.jpg[/img][/url][/center]

[center][url="http://gallery.military.ir/albums/userpics/10206/IMG_9538.jpg"][img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/10206/thumb_IMG_9538.jpg[/img][/url][/center]

[center][IMG]http://gallery.military.ir/albums/userpics/10206/Green-laser-pointer-dpss-diagrams.jpg[/IMG][/center]

[center][b]لیزر هلیم نئون[/b][/center]

[center][img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/10206/2.gif[/img][/center]

[center][url="http://gallery.military.ir/albums/userpics/10206/10mWmultimodetube.jpg"][img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/10206/thumb_10mWmultimodetube.jpg[/img][/url][/center]

[center][b]لیزر [/b][b]CO2[/b][/center]

[center][img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/10206/co2-laser.jpg[/img][/center]

[center][url="http://gallery.military.ir/albums/userpics/10206/co2laser.gif"][img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/10206/thumb_co2laser.gif[/img][/url][/center]

[center][IMG]http://gallery.military.ir/albums/userpics/10206/CO2_laser.JPG[/IMG][/center]



[color=#FF0000]نویسنده : حامد فاتحی
استفاده از مقاله با ذکر نام نویسنده و منبع آن بلامانع است[/color]. ویرایش شده در توسط hamedof
  • Upvote 14

به اشتراک گذاشتن این پست


لینک به پست
اشتراک در سایت های دیگر
از تاپیک علمی و بی اغراق، بی نظیرت تشکر ویژه دارم
ولی یک نکته باید به عرض برسونم.....
اون اینکه ایکاش مقدمه بیشتری میاوردی ...بنده اولش مطالعه کردم ولی ... بازهم نتونستم چیزی دستگیرم بشه
یعنی از بحث شما عقب افتادم!!!
فکر کنم به این دلیل و دلیل تخصصی بودن موضوع هرکسی نتونه جرات کنه یک پست همسنگ موضوع ارائه کنه
بهرحال....من تاپیک ذخیره کردم تا ازش بعدا استفاده کنم...
ممنون RPG7 :mrgreen:

به اشتراک گذاشتن این پست


لینک به پست
اشتراک در سایت های دیگر
سلام خدمت آرپی جی همیشه 7 !

آخه اولش اگه بخوام بحث مکانیک کوانتومی ، امواج و ... رو مطرح کنم دیگه خیلی پیچیده میشد !

حالا دوستان اگه مشکلی در جایی از مطلب دارند همینجا اعلام کنند ! والا حاضرم کلمه به کلمش رو برای دوستان باز کنم !
  • Upvote 1

به اشتراک گذاشتن این پست


لینک به پست
اشتراک در سایت های دیگر
هااااا...
خوب حالا شدی پسر خوب!
حالا از اولش شروع کن ببینم
اولا در مورد امواج و .... که به موج ربط دارن بگو

به اشتراک گذاشتن این پست


لینک به پست
اشتراک در سایت های دیگر
خوب خیلی سادست . اولین نکته ای که باید بهش توجه کنیم که لیزر یعنی : تقویت [color=#ff0000]نور [/color]به وسیله گسیل القایی تابش .

نور چیه ؟ نور یک [color=#ff0000]موج [/color]الکترومغناطیس هست و همونطور که می دونیم نور می تونه طول موج های متفاوتی رو اختیار کنه . اما سوال اینجاست که چطور طول موج نور تغییر می کنه ؟

برای درک بهتر این موضوع باید چند نکته رو در نظر گرفت :

1- اتم 7 تراز انرژی برای الکترون های خودش داره و وقتی الکترونی از هر یک از تراز های بالایی به تراز های پایینی بیاد فوتون تولید می کنه . (فوتون هم مثل موجه و طول موج داره ) .

2- هر طول موج مربوط به یک قسمت از گستره امواجه برای مثال اگه اشتباه نکنم موج هایی با طول موج 400 تا 700 نانومتر در محدوده مرئی قرار می گیرند ، با طول موج بیشتر به سمت فروسرخ و امواج رادیویی حرکت می کنند که انرژی کمتری داره . بالعکس وقتی طول موج کوتاه تر میشه امواج در محدوده امواج پر قدرت مثل اشعه ایکس و گاما قرار می گیرند.

3- طول موج با انرژی موج رابطه عکس داره یعنی گاما که کوتاه ترین طول موج رو داره بیشترین انرژی رو داره .

4- حالا چی میشه که انرژی یک فوتون بیشتر میشه ؟ زمانی انرژی فوتون بیشتر میشه که از تراز های بالاتری نسبت به تراز پایین سقوط کنه . چرا؟ چون اختلاف سطح انرژی اون ها بیشتر بوده حالا وقتی با گسیل فوتون انرژی خودش رو آزاد می کنه انرژی بیشتری آزاد میشه پس > فوتون طول موج کمتری داره .

خوب با توجه به مطالب فوق و طول موج لیزر اون رو طبقه بندی می کنند . یک لیزر می تونه در محدوده امواج فرو سرخ تا امواج ما ورای بنفش قرار بگیره .

فکر کنم دیگه ابهامی نباشه ولی اگر نیاز به توضیح بود حتما بپرسید ! ویرایش شده در توسط hamedof
  • Upvote 4

به اشتراک گذاشتن این پست


لینک به پست
اشتراک در سایت های دیگر
بسیار ممنون از مطلب علمی و خوبتون که به زبان ساده و به زیبایی ادامه دادید، می خواستم خواهش کنم در مورد پمپهای انرژی بیشتر توضیح دهید، خصوصا اینکه در لیزرهای شیمیایی پمپ انرژی چگونه کار می کنه؟

جنس فوتون چیه؟

به اشتراک گذاشتن این پست


لینک به پست
اشتراک در سایت های دیگر

ایجاد یک حساب کاربری و یا به سیستم وارد شوید برای ارسال نظر

کاربر محترم برای ارسال نظر نیاز به یک حساب کاربری دارید.

ایجاد یک حساب کاربری

ثبت نام برای یک حساب کاربری جدید در انجمن ها بسیار ساده است!

ثبت نام کاربر جدید

ورود به حساب کاربری

در حال حاضر می خواهید به حساب کاربری خود وارد شوید؟ برای ورود کلیک کنید

ورود به سیستم

  • مرور توسط کاربر    0 کاربر

    هیچ کاربر عضوی،در حال مشاهده این صفحه نیست.