Ştiri:

Vă rugăm să citiţi Regulamentul de utilizare a forumului Scientia în secţiunea intitulată "Regulamentul de utilizare a forumului. CITEŞTE-L!".

Main Menu

Posibil LASER - Gros ?

Creat de RaduH, Februarie 08, 2010, 02:02:01 PM

« precedentul - următorul »

0 Membri şi 1 Vizitator vizualizează acest subiect.

Electron

Citat din: RaduH din Februarie 25, 2010, 02:01:45 PM
CitatDupa ce ajung razele laser in "pompa spectrala" cea minunata, ce faci cu ele? Se vor reflecta pe suprafata aceea stelata pana vor fi absorbite de mediul activ (incalzindu-l) sau vor ajunge pe conul care le va scoate afara pe unde au venit.
[/color]
Nu, vor fi reemise prin dezexcitare. Ar avea rol de schimbator de directie, daca nu exista vre-o regula de care nu stiu care sa ceara reemiterea "spontana" pe aceeasi directie cu absorbtia.
In primul rand, cine ar avea rol de "schimbator de directie"?
In al doilea rand, poate ca inainte sa continui ar trebui sa cauti care este principiul de functionare al LASER-ilor. Ce "reguli" exista si ce nu, ar trebui sa se afle la baza acestor incercari de-ale tale, nu la faza "concluziilor". Pana nu ai o baza cat de cat pe acest subiect, ar trebui sa te intorci la faza de studiu. Spor!

Daca nu e suficient de explicit ce am spus mai sus, reformulez: te invit sa studiezi modul de functionare al LASER-ilor si sa-l prezinti aici ca un preambul, ca o faza preliminara sine qua non a ideilor ce doresti sa le prezinti. Pana nu treci de faza asta, e inutil sa te chinui sa te faci inteles.

CitatVor parasi "Supapa Optica" prin suprafata frontala ramasa libera.
De ce, pentru ca asa spui tu? Ca sa nu mai vorbim ca in general se poate "parasi o suprafata" in foarte multe moduri si directii, ceea ce face ca afirmatia ta sa fie atat de imprecisa incat sa nu insemne mai nimic.

CitatDespre ce e scris cu verde vom mai discuta.
Daca ai ceva de spus despre asta te rog sa o faci.

CitatDespre ce e scris cu rosu sper sa reusesc sa lamuresc.
Sa lamuresti ce? Vrei sa spui ca e imposibil ca razele sa ajunga din nou pe conul reflectator?

Citat
CitatCe are asta cu titlul topicului "LASER Gros" ?
Urmeaza da o sa va implor sa aveti si rabdare. Numai sa lamurim ce nu se intelege pe parcurs.
Vorbesti in contradictii. Tocmai legatura cu "LASER Gros" este un lucru care nu se intelege inca din ce spui tu. Daca nu esti in stare sa lamuresti acest lucru (macar ca idee, ca o descriere coerenta a legaturii pe care o vezi tu, nu cer o "demonstratie completa" din start), nu prea are nici o semnificatie toata discutia.

Asta lipseste din prezentarile tale: coerenta, inteligibilitatea. Ce spui si de ce spui in aceste topice? Ce vrei de fapt, care crezi ca e "problema" si care consideri ca e "solutia"? Care e demersul logic ce te-a dus la aceste "idei"?

Pana nu esti in stare sa prezinti clar (si atragator) aceste idei, nu prea o sa isi piarda nimeni timpul sa se chinuie sa inteleaga ceva din toata harababura asta. S-ar putea sa ai idei bune, dar daca le prezinti atat de ininteligibil, e doar vina ta ca nu intelege nimeni nimic din ele.


e-
Don't believe everything you think.

RaduH

#31
CitatIn primul rand, cine ar avea rol de "schimbator de directie"?
Mediul activ care absoarbe si reemite mai apoi.
Citatdaca nu exista vre-o regula de care nu stiu care sa ceara reemiterea "spontana" pe aceeasi directie cu absorbtia.
Daca ar exista o astfel de regula nu stiu cum ar functiona nici un laser la care se face pompaj optic. Am studiat eu, dar la aceasta intrebare daca stie cineva un raspuns corect poate sa ma scuteasca de atata studiu.
CitatDe ce, pentru ca asa spui tu? Ca sa nu mai vorbim ca in general se poate "parasi o suprafata" in foarte multe moduri si directii, ceea ce face ca afirmatia ta sa fie atat de imprecisa incat sa nu insemne mai nimic.
Pai daca o ia lumina spre alta suprafata da de o oglinda de fapt, asa e construita supapa.
CitatVrei sa spui ca e imposibil ca razele sa ajunga din nou pe conul reflectator?
Nu dar cred ca s-ar intampla intr-o proportie nesemnificativa.
CitatDaca ai ceva de spus despre asta te rog sa o faci.
Doar ca deocamdata s-ar urmari sa fie mult mai multa absorbtie decat reflexii pe acel contur stelat.

RaduH

#32
http://ro.wikipedia.org/wiki/Laser
aceasta e sursa

"""Principiul funcţionării laserului

Laserul este un dispozitiv complex ce utilizează un mediu activ laser, ce poate fi solid, lichid sau gazos, şi o cavitate optică rezonantă. Mediul activ, cu o compoziţie şi parametri determinaţi, primeşte energie din exterior prin ceea ce se numeşte pompare. Pomparea se poate realiza electric sau optic, folosind o sursă de lumină (flash, alt laser etc.) şi duce la excitarea atomilor din mediul activ, adică aducerea unora din electronii din atomii mediului pe niveluri de energie superioare. Faţă de un mediu aflat în echilibru termic, acest mediu pompat ajunge să aibă mai mulţi electroni pe stările de energie superioare, fenomen numit inversie de populaţie. Un fascicul de lumină care trece prin acest mediu activat va fi amplificat prin dezexcitarea stimulată a atomilor, proces în care un foton care interacţionează cu un atom excitat determină emisia unui nou foton, de aceeaşi direcţie, lungime de undă, fază şi stare de polarizare. Astfel este posibil ca pornind de la un singur foton, generat prin emisie spontană, să se obţină un fascicul cu un număr imens de fotoni, toţi avînd aceleaşi caracteristici cu fotonul iniţial. Acest fapt determină caracteristica de coerenţă a fasciculelor laser.

Rolul cavităţii optice rezonante, formată de obicei din două oglinzi concave aflate la capetele mediului activ, este acela de a selecta fotonii generaţi pe o anumită direcţie (axa optică a cavităţii) şi de a-i recircula numai pe aceştia de cît mai multe ori prin mediul activ. Trecerea fotonilor prin mediul activ are ca efect dezexcitarea atomilor şi deci micşorarea factorului de amplificare optică a mediului. Se ajunge astfel la un echilibru activ, în care numărul atomilor excitaţi prin pompare este egal cu numărul atomilor dezexcitaţi prin emisie stimulată, punct în care laserul ajunge la o intensitate constantă. Avînd în vedere că în mediul activ şi în cavitatea optică există pierderi prin absorbţie, reflexie parţială, împrăştiere, difracţie, există un nivel minim, de prag, al energiei care trebuie furnizată mediului activ pentru a se obţine efectul laser.

În funcţie de tipul mediului activ şi de modul în care se realizează pomparea acestuia laserul poate funcţiona în undă continuă sau în impulsuri. Primul maser şi primul laser funcţionau în regim de impulsuri."""

Vi se pare ca fotonii generati pe directia axei optice a cavitatii provin de la pompajul optic ? Numai daca or fi luand curba.
Aceasta fiind spusa ,putem trece mai departe sau ne trebuie neaparat ceva ecuatii diferentiale(cel putin) ?
Deci se pare ca reemisia spontana se face cam in toate directiile nu pe aceeasi directie cu absorbtia.

Electron

Citat din: RaduH din Februarie 25, 2010, 04:28:00 PM
Citatdaca nu exista vre-o regula de care nu stiu care sa ceara reemiterea "spontana" pe aceeasi directie cu absorbtia.
Daca ar exista o astfel de regula nu stiu cum ar functiona nici un laser la care se face pompaj optic.
De asta e nevoie sa studiezi putin despre LASER inainte sa continui.

CitatAm studiat eu, dar la aceasta intrebare daca stie cineva un raspuns corect poate sa ma scuteasca de atata studiu.
Nu e indicat sa te scuteasca nimeni de atata studiu, pentru ca daca ar face-o, ai continua sa emiti fabulatii irelevante fara nici un suport. Daca e ceva de invatat de pe acest forum, este ca inainte sa fabulezi in nestire, trebuie sa studiezi temele astea. Nu are rost sa critici sau sa "imbunatatesti" ceva ce nu cunosti. Deci, studiu mai intai, fabulatii mai pe urma, ok?

Citat
CitatDe ce, pentru ca asa spui tu? Ca sa nu mai vorbim ca in general se poate "parasi o suprafata" in foarte multe moduri si directii, ceea ce face ca afirmatia ta sa fie atat de imprecisa incat sa nu insemne mai nimic.
Pai daca o ia lumina spre alta suprafata da de o oglinda de fapt, asa e construita supapa.
Care parte din "o raza poate parasi o suprafata in foarte multe moduri si directii" nu ai inteles-o?

Citat
CitatVrei sa spui ca e imposibil ca razele sa ajunga din nou pe conul reflectator?
Nu dar cred ca s-ar intampla intr-o proportie nesemnificativa.
Pe ce se bazeaza aceasta credinta?

Citat
CitatDaca ai ceva de spus despre asta te rog sa o faci.
Doar ca deocamdata s-ar urmari sa fie mult mai multa absorbtie decat reflexii pe acel contur stelat.
Ce intelegi tu prin "absorbtie" in acest caz?

Citat din: RaduH din Februarie 27, 2010, 05:17:12 PM
Vi se pare ca fotonii generati pe directia axei optice a cavitatii provin de la pompajul optic ? Numai daca or fi luand curba.
Raspunsul la aceasta intrebare se afla tocmai in citatul adus de tine de pe wikipedia. Ia citeste cu atentie si prezinta aici raspunsul cand il descoperi. Daca nici cu textul in fata nu intelegi, apoi inseamna ca ai lacune mult mai grave la nivel de bazele fizicii...

CitatAceasta fiind spusa ,putem trece mai departe sau ne trebuie neaparat ceva ecuatii diferentiale(cel putin) ?
Sper ca nu incepi sa faci bascalie pe aici. Nu ti-a cerut nimeni ecuatii diferentiale. Invata sa citesti.

Pana nu gasesti raspunsul la propria-ti intrebare de mai sus, raspuns care se afla chiar in fata ta, nu prea se poate "trece mai departe" pentru ca te afli inca pe un teritoriu pe care nu-l cunosti suficient.

CitatDeci se pare ca reemisia spontana se face cam in toate directiile nu pe aceeasi directie cu absorbtia.
Asa, si? Iar lasi ideile neterminate? Ce relevanta are asta pentru subiectul de fata?


e-
Don't believe everything you think.

RaduH

#34
CitatCare parte din "o raza poate parasi o suprafata in foarte multe moduri si directii" nu ai inteles-o?
Dar de ce sa ma intereseze daca am explicat cum e construita supapa aceea optica ?
CitatPe ce se bazeaza aceasta credinta?
Pe un mic studiu de reflexii pe profilul acela stelat. Dupa metoda grafica se zice pe la noi. Poate fi facut si matematic.
CitatCe intelegi tu prin "absorbtie" in acest caz?
Fotonul intalneste centrul activ si e absorbit. Dupa un anumit timp de viata al starii excitate urmeaza o dezexcitare cu o reemisie cel mai probabil intr-o alta directie. Revin aici imediat.
CitatRaspunsul la aceasta intrebare se afla tocmai in citatul adus de tine de pe wikipedia. Ia citeste cu atentie si prezinta aici raspunsul cand il descoperi.
Citatun foton care interacţionează cu un atom excitat determină emisia unui nou foton, de aceeaşi direcţie, lungime de undă, fază şi stare de polarizare.

de la un singur foton, generat prin emisie spontană,
Am si colorat si subliniat. Fotonii in directia paralela cu axa optica apar datorita dezexcitarilor spontane. Caracteristica de a se emite in aceeasi directie apartine numai dezexcitarii stimulate.
CitatAsa, si? Iar lasi ideile neterminate? Ce relevanta are asta pentru subiectul de fata?
Pai de aici a aparut toata contradictia.
Luminescenţă
De la Wikipedia, enciclopedia liberă
Salt la: Navigare, căutare
Luminol şi hemoglobină

Luminescenţa este o radiaţie luminoasă care apare ca exces al radiaţiei termice a unui corp la o temperatură dată. Pentru apariţia luminescenţei este necesară o sursă de energie, care diferă de energia termică de echilibru, corespunzătoare temperaturii date. Se deosebesc:

    * fotoluminescenţa, care apare ca rezultat al absorbţiei luminii. De obicei, lungimea de undă λl a luminescenţei este mai mare decât lungimea de undă λ a luminii care o excită (legea lui Stocks). Sunt însă cunoscute cazuri când λl < λ:

(stiu eu de prin carti despre laseri ca exista si cazul λl=λ pe asta ar merge la mine.)

    * electroluminescenţa, condiţionată de câmpul electric exterior în care este plasată substanţa;
    * catodoluminescenţa, excitată de iradierea substanţei cu fascicule de electroni rapizi;
    * triboluminescenţa, determinată de acţiuni mecanice exterioare;
    * chemiluminescenţa, care apare în unele procese chimice;
    * bioluminescenţa, ce se observă la unele bacterii, ciuperci şi animale nevertebrate (de exemplu, licuricii).

Fizicianul sovietic S. I. Vavilov a stabilit că durata luminescenţei depăşeşte cu mult perioada medie a undelor de lumină. El a descoperit dependenţa luminescenţei de frecvenţei luminii excitatoare. După durata luminescenţei, se deosebesc fluorescenţa şi fosforescenţa. În cazul fluorescenţei, electronul trece, sub acţiunea sursei de energie exterioare, pe un nivel excitat, iar peste 10-8 s, trece spontan în starea iniţială şi simultan emite o cuantă de lumină (luminescenţa lichidelor organice etc.). În cazul fosforescenţei, electronul excitat trece pe un nivel metastabil intermediar, iar după un interval de timp τ > 10 − 8, se întoarce în starea fundamentală. Cristalele fosforescente (fosfori) conţin atomi străini (activatori), care emit o anumită lungime de undă în dependenţă de natura activatorului.

Cele mai studiate sunt foto- şi electroluminescenţa. În fizica contemporană se studiază aşa-numita emisie stimulată, prezisă de Albert Einstein în 1918. Aceasta, spre deosebire de emisia spontană, depinde de densitatea de energie a radiaţiei şi este folosită la crearea unor generatoare cuantice.

Supapa mea optica s-ar baza mai mult pe fluorescenta.
In cazul laserului cu rubin, faptul ca absoarbe verde si emite rosu tine de fosforescenta si are ca scop o stare excitata mai indelungata.
Recunosc faptul ca nu sunt tocmai expert in medii active si lungimi de unda.

RaduH

Citatfotoluminescenţa, care apare ca rezultat al absorbţiei luminii. De obicei, lungimea de undă λl a luminescenţei este mai mare decât lungimea de undă λ a luminii care o excită (legea lui Stocks). Sunt însă cunoscute cazuri când λl < λ:

(stiu eu de prin carti despre laseri ca exista si cazul λl=λ pe asta ar merge la mine.)
Ma corectez singur. Daca ar fi asa am avea un proces cu randament unitar. Plus ca materiale cu o asemenea proprietate n-ar putea fi puse in evidenta experimental.
CitatSunt însă cunoscute cazuri când λl < λ:
De aici s-ar trage concluzia ca am avea un proces chiar cu randament supraunitar. Probabil ca singurele cazuri cunoscute asa sunt cele de excitatie multipla.
CitatRecunosc faptul ca nu sunt tocmai expert in medii active si lungimi de unda.
Poate ma ajuta cineva sa progresez in acest sens cu cat mai mic efort financiar.

RaduH

In virtutea celor discutate am inceput sa operez modificari. Acesta este motivul pentru care dispar desenele.

mircea_p

Pana la urma care e ideea aici? In loc sa ai reflexii multiple intre doua suprafete paralele ai reflexii in camera aia stelata. Cum mareste asta puterea (sau energia)? Presupunand ca se mentine coerenta.

RaduH

Citat[color=purple]In loc sa ai reflexii multiple intre doua suprafete paralele [/color] ai reflexii in camera aia stelata.
Vor fi si din alea dar inca nu s-a ajuns cu discutia pana acolo. Deocamdata e numai pompajul.

RaduH

Descriere deocamdata sumara a modificarilor


Acesta este tipul de laser de la care se porneste, este important sa existe materialul pentru mediul activ necesar.

Asta se intampla cu impulsurile laser rezultate.

In urmatoarele doua elemente au loc acest gen de reflexii si de distributii

Descriere a elementelor numite supape optice. Replica refulata nu are pe unde sa iasa decat prin suprafetele libere.

Din cumulul celor trei tipuri de elemente rezulta elementul descris.

Geometria urmatorului element.

Impreuna cu absorbantele formeaza un pachet. Pe absorbante se depun oglinzile laterale.

Asezarea Supapelor pe suprafata pprin care se face pompajul optic si discutia referitoare la durata dintre impulsuri.

Ansamblul general, cat mi-a permis calculatorul sa-l desenez.

Daca doriti putem sa discutam pe fiecare imagine in parte. Sper sa inteleg ce nu se va intelege.

Codul culorilor :
violet- lungimea de unda emisa de laserele de injectie, devine pompaj optic in Supapele Optice
verde- lungimea de unda refulata de supapele optice, devine pompaj optic in elementele denumite Rezonator
rosu- lungimea de unda emisa de rezonator, laserul obtinut

Nu stiu daca pot fi gasite materialele care sa lucreze asa cu lungimile de unde.

HarapAlb

RaduH, ce rol are supapa aceea? Schimba lungimea de unda a radiatiei sau modifica forma spatiala si /sau temporala a fascicolului laser ?

RaduH

 Supapa aceea are rolul de a modifica directia si lungimea de unda a pompajului optic. Mediul activ absoarbe lungimea de unda codificata violet si emite lungimea de unda codificata verde prin suprafata "libera" adica neacoperita cu depunere metalica reflectorizanta. Emisia nu pastreaza directia pe care se face pompajul. Emisia astfel rezultata devine la randul ei pompaj optic in urmatorul element. Daca or fi putand fi gasite mediile active si lungimile de unda necesare.

O sa modific din nou pentru ca imi rezulta dimensiuni care nu sunt rezonabile in aceasta varianta. In loc de supapa optica o sa fac direct amplificator quantic de radiatie.

RaduH

#42

acestea sunt modificarile in urma studiului de distributie a pompajului

se obtine acest lucru cam asa

rezulta tot un fascicol gros dar cu elemente de dimensiuni mai mici

HarapAlb

 In mod curent se folosesc in laboratoare cristale neliniare pentru conversia lungimii de unda. Se poate obtine radiatie cu lungimea de unda mai mica (up-conversion) sau mai mare (down-conversion) decat radiatia de pompaj. Insa procesul asta de conversie nu este deloc eficient energetic, sa zicem maxim 10% !!! Restul d energie se pierde prin incalzirea cristalului. Apoi apar probleme datorita incalzirii cristalului, acesta se monteaza pe un radiator unde i se controleaza temperatura. Pretul unor astfel de critale e destul de maricel, incepe de la cateva sute, iar dimensiunile sunt de ordinul milimetrilor.

Daca vrei sa montezi mediul in interiorul unui rezonator trebuie sa-l proiectezi corespunzator: sa accepte frecventele emise de cristalul neliniar, sa respecte conditiile de stabilitate...

Cred ca e mai simplu sa produci cumva direct radiatie "rosie". ca sa schimbi forma spatiala a unui fascicol nu ai nevoie de "o supapa", o poti face folosind lentile si/sau elemente difractive (adica holograme) si scapi astfel de probleme asociate conversiei lungimii de unda.

RaduH

#44
CitatCred ca e mai simplu sa produci cumva direct radiatie "rosie". ca sa schimbi forma spatiala a unui fascicol nu ai nevoie de "o supapa", o poti face folosind lentile si/sau elemente difractive (adica holograme) si scapi astfel de probleme asociate conversiei lungimii de unda.
Citatfotoluminescenţa, care apare ca rezultat al absorbţiei luminii. De obicei, lungimea de undă λl a luminescenţei este mai mare decât lungimea de undă λ a luminii care o excită (legea lui Stocks). Sunt însă cunoscute cazuri când λl < λ:

(stiu eu de prin carti despre laseri ca exista si cazul λl=λ pe asta ar merge la mine.)

Ma corectez singur. Daca ar fi asa am avea un proces cu randament unitar. Plus ca materiale cu o asemenea proprietate n-ar putea fi puse in evidenta experimental.
Daca s-ar putea face asa, asa l-as face, cu λl=λ.
Nu urmaresc conversia lungimii de unda ci posibilitatea unui fel de supra-pompaj optic obtinut de la foarte multe surse care pot fi si niste laseri care sa emita impulsuri scurte sau ultrascurte de foarte mare putere. In paralel urmaresc si sa se lucreze in sectiuni mari de mediu activ. Deci laserii aceia foarte multi (30 la un singur etaj in cazul ultimei variante) de fapt sa faca pompaj optic si sa obtina inversia de populatie care amplifica. Nu stiu insa in ce masura se pot gasii mediile active si lungimile de unda la care sa se poata asa ceva. In acest caz ultim sunt doaua medii ; unul al laserilor care sa faca pompajul si unul in care sa se faca amplificarea.
CitatDaca vrei sa montezi mediul in interiorul unui rezonator trebuie sa-l proiectezi corespunzator: sa accepte frecventele emise de cristalul neliniar, sa respecte conditiile de stabilitate...
Sunt foarte interesat de tot ce urmeaza dupa ...