اجزای تشکیل دهنده (نانو لیزر) Nano Laser بر پایه  دکترای نانو _ میکرو الکترونیک

پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  (  افشین رشید)



نکته : نانو لیزر شامل سه قسمت اصلی است که عبارتند از : محیط فعال، منبع انرژی خارجی یا دَمنده و محفظه یا رِزوناتور اُپتیکی میباشد.

عمل لیزر در چند مرحله انجام می گیرد.منبع انرژی یا پمپ به محیط فعال انرژی را به صورت نور گسیل می کند. محیط فعال این نور را جذب می کند . با این جذب، برخی از الکترون های محیط فعال برانگیخته شده و به تراز انرژی بالاتری می روند.الکترون که تمایل به بازگشت دارد، از خود انرژی آزاد میکند ،  انرژی آزاد شده یا درخش های مکرر نور ناشی از منبع انرژی ادامه پیدا میکند. هنگامی که تعداد اتم های برانگیخته محیط فعال بیشتر از اتم های پایدار شود، «وارونگی جمعیت» اتفاق می افتد. وارونگی جمعیت برای لیزر امری ضروری است.



انرژی آزاد شده به صورت موج نوری خواهد بود که در رزوناتور اپتیکیͺ به دام می افتد. این نور منجر به برانگیختگی سایر اتم های رزوناتور خواهد شد و در نتیجه از سایر اتم ها نیز نور آزاد میشود و در نتیجه گسیل القایی در لیزر اتفاق می افتد. آینه های دو سر رزوناتور، در قسمت های به ترتیب بازتابنده و کوپلر خروجی ،نور گسیل شده را مجدداً به محیط فعال باز میگردانند. به این عمل «تقویت» گفته میشود.با ادامه این فرآیند، در نهایت نور پر قدرتی، قسمت پدید می آید و از سوراخ محفظه خارج میشود که همان نور لیزر است.


منبع انرژی خارجی یا دمنده

هر انرژی می تواند در لیزر به عنوان منبع انرژی در نظر گرفته شود و انرژی مورد نیاز جهت تحریک را تأمین کند. یکی از منابع انرژی متدوال لامپ فلش است. لامپ فلشی لامپ قوس الکتریکی است که با استفاده از جریان الکتریکیͺ میتواند در بازه زمان کم، نور سفید پر قدرت تولید کند.لامپ فلش از لوله شیشه ای حاوی گاز ساخته شده است که الکترود هایی درون آن قرار میگیرد. 

محیط فعال

محیط فعال مجموعه ای از اتم ها، مولکول ها، یون ها و در برخی موارد کریستال های نیمه رسانا ماده هستند. هر ماده ای شامل جامد، مایع، گاز یا پلاسما می تواند به عنوان محیط فعال استفاده شود . قدرت خروجی لیزر، به محیط فعال بستگی داشته و با کنترل آن می توان قدرت لیزر را کنترل کرد. بنابراین نه تنها ماده محیط، بلکه جهت و سرعت آن نیز بر قدرت لیزر تأثیر گذار است.

محفظه یا رِزوناتور اُپتیکیͺͬ

رِزوناتور اُپتیکیͺ ͬیا حفره اپتیکیͺ ͬمحفظه ای است که در آن از محیط فعال،پرتوی نور تولید می شود. به منظور تشدید موج نوری، در دو طرف محفظه دو آینه به صورت موازی نصب شده است. بدین ترتیب موج نوری تولید شده در این محیط بین دو آینه به صورت رفت و برگشتی عمل کرده و به نوعی تشدید میشود.

پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  (  افشین رشید)

دکترایِ  تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک