انیشتین در 1917 میلادی نظریه گسیل القایی را بیان داشت و روابط مشهور جذب و نشر را به جهان عرضه نمود. برپایه این تئوری چهل سال بعد ، تاونز و همکاران او ، نخستین تقویت کننده گسیل القایی را با بکارگیری آمونیاک مورد آزمایش قرار داده و سیستمی به اسم میزر پدید آوردند که در فرکانس 2.3x1011Hz کار میکرد.
نخستین لیزر در 1960 به وسیله میمن ، با استفاده از یاقوت قرمز (ترکیبی از اکسید آلومینیوم خالص به همراه 5 درصد اکسید کروم (III)) ساخته شد و اولین لیزر گازی(He_Ne) توسط دکتر علی جوان در آزمایشگاه شرکت Bell در آمریکا ساخته شد.
در سال 1986 کشف شد که منبع لیزر میتواند نور همدوس تابش کند، بگونهای که دامنه و فاز آن در تمامی نقاط فضا ، قابل سنجش و تعیین باشد. یکی دیگر از خواص لیزر ، همگرایی بالای آن است. به دلیل این ویژگی ، تمامی انرژی پرتو لیزر تقریبا در یک فرکانس متمرکز میشود. لذا تکفامی و بالا بودن شدت آن ایدهآل است. نحوه ایجاد پرتو لیزر اولین شرط ایجاد لیزر ، داشتن ماده یا محیطی است که بتواند انرژی را در خود ذخیره کند. نمونههایی از این مواد عبارتند از: بلورهایی مثل یاقوت ، ایتریم ، آلومینیم گارنت ، () یا گازهایی مثل و ... و مایعاتی مانند رنگهای رودآمین – 6G میباشد. انیشتین در سال 1916 نشان داد که گسیل القایی نور را میتوان از یک اتم برانگیخته به دست آورد.
چنانچه اتم و یا مولکول در تراز بالاتر واقع شود و فوتونی با فرکانس v با اتم برانگیخته وارد برهمکنش شود. بطوری که باشد، در این صورت احتمال معینی وجود خواهد داشت که اتم به تراز پایینتر بیافتد. در نتیجه ، دو فوتون حاصل میشود، فوتون القا کننده و القا شونده ، که هر دو همفاز هستند.در عین حال ، اگر اتمهایی به تعداد در تراز باشند، میتوانند با جذب فوتونهای فوق ، برانگیخته شده و به تراز انرژی برسند.
چنانچه هدف به دست آوردن تابش همدوس باشد، باید سعی شود که گردد، به عبارت دیگر ، جمعیت معکوس رخ دهد. فرآیندی که طی آن جمعیت معکوس صورت میگیرد، دمش مینامند. وقتی یک سیستم دو ترازی با محیط اطراف خود در حال تعادل گرمایی باشد، جمعیت تراز انرژی بالاتر کمتر از جمعیت تراز خواهد بود. با استفاده از فرایند اشباع شدن میتوان را با مساوی گردانید. بطوری که مقدار جذب به صفر تنزل یابد.
چنانچه بتوان مقدار را بیشتر از نمود، اکثر اتمهای سیستم که به حالت برانگیخته میروند، تمایل خواهند داشت که به حالت انرژی کمتر برگردند. بدیهی است که این تمایل به وسیله کوانتای تابش فرودی تشدید میگردد. بدین معنی که سیستم نه تنها فوتون فرودی را جذب نمیکند بلکه فوتون فرودی باعث برانگیختگی سیستم برانگیخته شده که با سقوط به حالت پایینتر دو کوانتا انرژی تابشی از دست میدهد (فوتون مربوط به اتم برانگیخته به همراه فوتون فرودی). تمام این فرایندها تابش لیزر را به وجود میآورند.
قرار دادن محیط تولید لیزر در یک مشدد نوری با انتهای آینهای که تابش را در محیط تولید لیزر به جلو و عقب میفرستد، سبب تراکم تابش سطوح بالا در تشدید کننده به وسیله ادامه گسیل القایی میشود. سپس تابش لیزر از طریق آینهای نیمه شفاف ، از یک انتهای کاواک به بیرون گسیل میشود.
فایل ورد 22 ص
دانلود تحقیق لیزر
