Stair forbartha foinsí léasair
Is scéal iontach é The Journey of Laser Sources maidir le taiscéalaíocht eolaíoch agus nuálaíocht theicneolaíoch a chuimsigh le blianta fada anuas, ag athrú tírdhreach na heolaíochta agus an tionscail nua -aimseartha. Ón gcéad choincheap teoiriciúil go dtí forbairt foinsí léasair praiticiúla agus an -ard, tá an éabhlóid seo marcáilte le clocha míle suntasacha agus le cinn.
Bunús teoiriciúil agus coincheapa luatha
Leagadh an bunús teoiriciúil do léasair go luath sa 20ú haois. I 1917, mhol Albert Einstein an coincheap astaíochta spreagtha den chéad uair, atá mar bhunús le hoibriú léasair. Mhínigh an teoiric seo an chaoi a bhféadfadh adamh sceitimíní fótón a astú a bhí comhionann leis an gceann a spreag é, rud a d'fhág go raibh an solas ann. Mar sin féin, thóg sé roinnt fiche nó tríocha bliain anuas ar eolaithe a fháil amach conas leas a bhaint as an bprionsabal seo chun gléas praiticiúil a chruthú.
Sna 1950í, bhí an smaoineamh go n -úsáidfí astaíochtaí spreagtha chun solas comhleanúnach a ghiniúint níos inláimhsithe. Thosaigh eolaithe ag iniúchadh ábhair agus modhanna éagsúla chun inbhéartú daonra a bhaint amach, riocht ríthábhachtach do ghníomh léasair ina bhfuil níos mó adamh i riocht sceitimíní ná mar atá sa bhunstaid. I 1954, forbraíodh an Maser (aimpliú micreathonnach trí astaíocht spreagtha radaíochta). Cé gur oibrigh sé i réigiún na micreathonn, léirigh an Maser indéantacht aimpliú bunaithe ar astaíochtaí spreagtha, ag réiteach na slí chun an léasar a fhorbairt.
Breith an chéad léasair
Chruthaigh Theodore Maiman an chéad léasair oibre i 1960. D'úsáid a ghléas criostail ruby sintéiseach mar mheán gnóthachain. Dhírigh Maiman lampa flash déine ard ar an tslat ruby, a thaisceadh na hadaimh sa Ruby go stát fuinnimh níos airde, ag baint amach inbhéartaithe daonra. D'imigh an léasair a bhí mar thoradh air léas pulsed de sholas dearg ag tonnfhad 694.3 nanaiméadar. Ba chloch mhíle shuntasach é an dul chun cinn seo, rud a chruthaigh gurbh fhéidir léas an -chomhchruinnithe, comhleanúnach de sholas infheicthe a ghiniúint trí astaíocht spreagtha.
Tar éis aireagán Maiman, luathaigh forbairt foinsí léasair go tapa. I 1961, tógadh an chéad léasair héiliam-neon (He-ne). Ba é an léasair gháis seo an chéad léasair tonn leanúnach, a bhí in ann léas solais seasta a astú. D'oibrigh an léasair He-Ne ag tonnfhad de 632.8 nanaiméadar, ag táirgeadh solas geal dearg le feiceáil, agus bhí an-tóir air go tapa in iarratais ar nós ailíniú, holography, agus scanadh barrachód mar gheall ar a chobhsaíocht agus a chostas réasúnta íseal.
Leathnú agus éagsúlú
Sna 1960í agus sna 1970idí, rinne taighdeoirí iniúchadh ar ábhair agus ar dhearaí éagsúla chun cineálacha éagsúla léasair a fhorbairt. D'eascair léasair solad-stáit, ar nós an léasair neodymium doped yttrium alúmanaim (ND: YAG), mar uirlisí cumhachtacha. D'fhéadfadh an ND: Yag Laser, a léirítear den chéad uair i 1964, bíoga ardfhuinnimh a tháirgeadh agus bhí sé oiriúnach d'iarratais cosúil le próiseáil ábhair agus cóireálacha leighis.
Lean léasair gháis ar aghaidh ag teacht chun cinn freisin. Forbraíodh léasair dé -ocsaíd charbóin (CO₂), a oibríonn ag tonnfhad de 10.6 micriméadar sa réigiún infridhearg. D'fhéadfadh na léasair seo ardchumhacht a ghiniúint agus baineadh úsáid as go forleathan i ngearrthóg thionsclaíoch, i dtáthú, agus i ngreamú mar gheall ar a gcumas chun ábhair a théamh agus a ghalú go héifeachtúil.
Dul chun cinn teicneolaíochta ag deireadh an 20ú haois
Chonacthas dul chun cinn suntasach teicneolaíochta sna 1980í agus sna 1990í i bhforbairt foinse léasair. Bhí léasair leathsheoltóra, ar a dtugtar dé -óidí léasair freisin, ag éirí níos tábhachtaí. Tá dé -óidí léasair dlúth, éifeachtach, agus is féidir iad a chomhtháthú go héasca i gcórais éagsúla. Feidhmíonn siad trí shruth leictreach a instealladh isteach in ábhar leathsheoltóra, a chuireann leictreoin agus poill ar fáil chun solas a ath -chomhdhlúthú agus a astú. Fuair na léasair seo iarratais i réimsí amhail cumarsáid optúil, priontáil léasair, agus leictreonaic tomhaltóra, cosúil le CD agus imreoirí DVD.
Forbairt thábhachtach eile ab ea teacht léasair snáithíní. Faoi na 1990í, bhí léasair snáithín tosaithe ag teacht chun cinn. Baineann na léasair seo úsáid as snáithíní optúla dopáilte le heilimintí tearc-chré mar mheán gnóthachain. Ceadaíonn an struchtúr snáithín luí seoil éadrom agus diomailt teasa éifeachtach, rud a chuireann ar a gcumas bíomaí léasair ardcháilíochta a ghiniúint. Úsáidtear léasair snáithíní go forleathan anois i ndéantúsaíocht thionsclaíoch, i dtaighde eolaíoch, agus i bhfeidhmchláir leighis mar gheall ar a n -ardéifeachtúlacht, a saolré fada, agus a gcaighdeán bíoma den scoth.
Ré nua -aimseartha agus ionchais sa todhchaí
Sa 21ú haois, lean teicneolaíocht foinse léasair ag dul chun cinn ag luas iontach. Is uirlisí ríthábhachtacha iad léasair ultrafast, ar féidir leo bíoga a ghiniúint le tréimhsí chomh gearr le femtoseconds (10⁻¹⁵ soicind) nó fiú attoseconds (10⁻¹⁸ soicind), i dtaighde eolaíoch, a chuireann ar chumas eolaithe staidéar a dhéanamh ar phróisis ultrafhuaime ag na leibhéil adamhacha agus mhóilíneacha. Baintear úsáid as na léasair seo freisin i micrea-mheaisín cruinnis, áit ar féidir lena bíoga ultra-ghearr ábhair a chur ar leataobh le criosanna íosta teasa.
Ag breathnú chun cinn, tá gealltanas mór ag baint le todhchaí na bhfoinsí léasair. Tá taighdeoirí ag fiosrú ábhair nua, mar ábhair dhéthoiseacha agus perovskites, chun léasair a fhorbairt le hairíonna núíosacha. Tá fócas ag dul i méid freisin ar fhoinsí léasair a mhiondealú, rud a fhágann go bhfuil siad níos iniompartha agus níos comhtháite i raon níos leithne feistí, ó leictreonaic inchothaithe go braiteoirí bithleighis. Ina theannta sin, tá iarrachtaí á ndéanamh chun éifeachtúlacht agus cumhacht na bhfoinsí léasair a mhéadú agus a gcostas a laghdú, rud a leathnóidh a n -iarratais i réimsí éagsúla.
Mar fhocal scoir, is fianaise é stair fhorbartha na bhfoinsí léasair ar intleacht an duine agus ar chumhacht an taighde eolaíochta. Ó thús go hóstach go dtí foinsí léasair an -sofaisticiúla agus éagsúla an lae inniu, bhí tionchar mór ag an éabhlóid seo ar thionscail gan áireamh agus leanann sé ar aghaidh ag tiomáint nuálaíochta agus dul chun cinn teicneolaíochta.
{-- Jack Sun --