انواع لیزر(1)

دانش پژوهان عزیز انواع لیزرها بسیار زیادتر از آن است که در این جا و در آینده اشاره می شود. اما به انواعی که کاربرد بیشتری دارند و خصوصیات آن ها معرف تمامی طبقات لیزر است می پردازیم.

1) لیزرهای حالت جامد

عبارت لیزر حالت جامد معمولا به لیزرهایی گفته می شود که در محیط فعالشان بلور عایق یا شیشه ای وجود دارد. در لیزرهای حالت جامد غالبا یون های ناخالصی داخل شده به بلور یونی به عنوان ماده فعال به کارمی روند. معمولا یون ناخالصی به یکی از گروه های عناصر واسطه در جدول تناوبی تعلق دارد(مثلا یون های فلز واسطه ) گذارهایی که در عمل لیزر شرکت دارند حالت های متعلق به لایه های داخلی پرنشده است. بنابراین این گذارها زیاد تحت تاثیر میدان بلور واقع نمی شوند. این نوبه خود به آن معناست که گذارها کاملا تیز هستند و کانال های بدون تابش نسبتا ضعیف هستند.

انواع مختلفی از لیزرهای جامد به شرح زیر هستند:

لیزریاقوت

این نوع لیزر نخستین لیزری بود که به کار انداخته شد و هنوز نیز مورد استفاده قرار می گیرد. یاقوت که متجاوز از صدها سال به عنوان سنگ طبیعی پرب ها شناخته شده است بلور  Al₂O₃   است که بعضی از یون های Al³⁺   آن با یون هایCr³⁺   عوض شده اند. لیزرهای یاقوت که زمانی بسیار مورد توجه بوده اند امروزه کمتر مورد استفاده قرار می گیرند ولی هنوز هم برای برخی از کاربردهای علمی نظیر تمام نگاری تپی و آزمایش های فاصله یابی (شامل فاصله یابی نظامی) استفاده می شوند.

لیزرهای نئودیمیم

لیزر نئودیمیم متداولترین نوع لیزر حالت جامد هستند. محیط لیزری معمولا یا بلوری از Y₃Al₅O₅  است (که غالبا YAG نامیده می شود)، که در آن یون های Nd³⁺   جایگزین برخی یون های Y³⁺   شده اند، یا شیشه ای که با یون هایNd³⁺در آن ناخالصی به وجود آورده اند.

2) لیزرهای گازی

برای گازها به طورکلی پهن شدگی ترازهای انرژی نسبتا کوچک است چون سازوکارهای پهن شدگی خط ضعیف تر از جامدات است. لیزرهای گازی معمولا با ابزارهای الکتریکی برانگیخته می شوند، یعنی دمش با عبور جریان به اندازه قوی از گاز انجام می شود. تا آنجا که به ساخت لیزر گازی مربوط می شود گاز در داخل لوله ای با قطر مناسب جای می گیرد که دو انتهای آن با دو پنجره با زاویه بروستر بسته می شود.

انواع مختلفی از لیزرهای گازی به شرح زیر هستند:

لیزرهای اتم خنثی

لیزر Ne-He را می توان مثالی از این نوع لیزر در نظر گرفت . این لیزر اولین لیزر گازی است که به نوسان واداشته شد. علاوه بر لیزر هلیم – نئون، لیزرهای گازی اتم خنثی دیگری که اکثر گازهای نادر(Ne- He-Kr  Xe-Ar-)را در بر می گیرد وجود دارند. بالاخره باید گفت لیزرهای اتم خنثی تنها به گازهای نادر محدود نمی شوند، و به خصوص به رده لیزرهای بخار فلزی (Pb-Cu-Au-Ca-Sr-Mn) اشاره می شودامروزه مهم ترین این ها لیزر Cu است.

لیزرهای یونی

لیزرهای یونی معمولا در نواحی مرئی یا فرابنفش کار می کنند. لیزرهای یونی را به دو دسته تقسیم می شوند:

الف)لیزرهای گازیونی

ب)لیزرهای بخارفلزی

بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان

تنظیم:اعظم اژدری

مطالب مرتبط:

تاریخچه لیزر

لیزر چیست؟