Mézerek és lézerek Berta Miklós SZE, Fizika és Kémia Tsz. 2006. november 19.
Bevezetés • Fény és anyag kölcsönhatása Inverz populáció Mézerek Lézerek
Bevezetés
2 / 19
Fény és anyag kölcsönhatása Bevezetés • Fény és anyag kölcsönhatása
E2
Inverz populáció Mézerek Lézerek
(1)
(2)
(3) E1
(1) − gerjeszt´es (2) − spont´an emisszi´o (3) − induk´alt emisszi´o
3 / 19
Bevezetés • Fény és anyag kölcsönhatása Inverz populáció Mézerek
• Gerjesztés - az atomok elektronjai külso˝ energiaközlésre alacsonyabb energetikai állapotukból nagyobb energiájú állapotba kerülhetnek. Ez a gerjesztési folyamat mindig külso˝ energia hatására következik be.
Lézerek
4 / 19
Bevezetés • Fény és anyag kölcsönhatása Inverz populáció Mézerek
• Gerjesztés - az atomok elektronjai külso˝ energiaközlésre alacsonyabb energetikai állapotukból nagyobb energiájú állapotba kerülhetnek. Ez a gerjesztési folyamat mindig külso˝ energia hatására következik be.
Lézerek
• Spontán emisszió - az energiaminimum elvének következtében a gerjesztett elektron, minden külso˝ behatás nélkül, alacsonyabb energetikai állapotba kerülhet miközben többletenergiáját egy foton formájában sugározza ki.
4 / 19
Bevezetés • Fény és anyag kölcsönhatása Inverz populáció Mézerek
• Gerjesztés - az atomok elektronjai külso˝ energiaközlésre alacsonyabb energetikai állapotukból nagyobb energiájú állapotba kerülhetnek. Ez a gerjesztési folyamat mindig külso˝ energia hatására következik be.
Lézerek
• Spontán emisszió - az energiaminimum elvének következtében a gerjesztett elektron, minden külso˝ behatás nélkül, alacsonyabb energetikai állapotba kerülhet miközben többletenergiáját egy foton formájában sugározza ki.
• Stimulált vagy indukált emisszió - ha jelen van már egy, vagy több hν = E2 − E1 energiájú foton, és a rendszer gerjesztett állapotban van, akkor a gerjesztett elektron a már jelenlévo˝ foton hatására az alacsonyabb energetikai állapotba kerül egy újabb ugyanolyan hν energiájú foton kisugárzásának kíséretében.
4 / 19
Bevezetés • Fény és anyag kölcsönhatása
Spontán emisszió - az emittált fotonok csak energiájukban egyeznek meg, más tulajdonságaikban véletlenszeruen ˝ eltérnek.
Inverz populáció Mézerek Lézerek
5 / 19
Bevezetés • Fény és anyag kölcsönhatása
Spontán emisszió - az emittált fotonok csak energiájukban egyeznek meg, más tulajdonságaikban véletlenszeruen ˝ eltérnek.
Inverz populáció Mézerek Lézerek
Stimulált vagy indukált emisszió - az emittált fotonok minden tulajdonsága megegyezik, mert ugyanaz az elektromágneses mezo˝ kényszeríti ki az átmeneteket. Ezek a fotonok koherensek.
5 / 19
Bevezetés • Fény és anyag kölcsönhatása
Spontán emisszió - az emittált fotonok csak energiájukban egyeznek meg, más tulajdonságaikban véletlenszeruen ˝ eltérnek.
Inverz populáció Mézerek Lézerek
Stimulált vagy indukált emisszió - az emittált fotonok minden tulajdonsága megegyezik, mert ugyanaz az elektromágneses mezo˝ kényszeríti ki az átmeneteket. Ezek a fotonok koherensek. ˝ azonosak: A koherens fotonok következo˝ fizikai jellemzoi
• • • •
frekvencia polarizáció ˝ kezdofázis terjedési irány
5 / 19
Bevezetés Inverz populáció
• Inverz populáció Mézerek Lézerek
Inverz populáció
6 / 19
Inverz populáció Bevezetés Inverz populáció
• Inverz populáció
˝ Erosítés csak akkor jöhet létre, ha többször történik emisszió, mint abszorpció.
Mézerek Lézerek
7 / 19
Inverz populáció Bevezetés Inverz populáció
• Inverz populáció Mézerek Lézerek
˝ Erosítés csak akkor jöhet létre, ha többször történik emisszió, mint abszorpció. ˝ Adott homérsékleten az alacsonyabb energiájú állapotokban több elektron van, mint a magasabb energiájúakban.
7 / 19
Inverz populáció Bevezetés Inverz populáció
• Inverz populáció Mézerek Lézerek
˝ Erosítés csak akkor jöhet létre, ha többször történik emisszió, mint abszorpció. ˝ Adott homérsékleten az alacsonyabb energiájú állapotokban több elektron van, mint a magasabb energiájúakban. ˝ Az erosítés érdekében ezt a természetes állapotot meg kell fordítani.
7 / 19
Inverz populáció Bevezetés Inverz populáció
• Inverz populáció Mézerek Lézerek
˝ Erosítés csak akkor jöhet létre, ha többször történik emisszió, mint abszorpció. ˝ Adott homérsékleten az alacsonyabb energiájú állapotokban több elektron van, mint a magasabb energiájúakban. ˝ Az erosítés érdekében ezt a természetes állapotot meg kell fordítani. Inverz populáció - több a gerjesztett atom mint az alapállapotban lévo˝
7 / 19
Inverz populáció Bevezetés Inverz populáció
• Inverz populáció Mézerek Lézerek
˝ Erosítés csak akkor jöhet létre, ha többször történik emisszió, mint abszorpció. ˝ Adott homérsékleten az alacsonyabb energiájú állapotokban több elektron van, mint a magasabb energiájúakban. ˝ Az erosítés érdekében ezt a természetes állapotot meg kell fordítani. Inverz populáció - több a gerjesztett atom mint az alapállapotban lévo˝
Nm > N n Kialakításához külso˝ energiát kell befektetni. =⇒ szivattyúzás
7 / 19
Bevezetés Inverz populáció Mézerek
• Ammónia-mézer Lézerek
Mézerek
8 / 19
Ammónia-mézer Bevezetés Inverz populáció
Az ammóniamolekulában található három hidrogénatom asszimmetrikusan helyezkedik el a térben a nitrogénatom körül.
Mézerek
• Ammónia-mézer Lézerek
9 / 19
Ammónia-mézer Bevezetés Inverz populáció
Az ammóniamolekulában található három hidrogénatom asszimmetrikusan helyezkedik el a térben a nitrogénatom körül.
Mézerek
• Ammónia-mézer
H
Lézerek
11 00 00 11 00 11
H
0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 11 00 0000000 1111111 00 11 00 11
11111 00000 00000 11111 00000 11111 00000 11111 00000 11111 00000 11111 00000 11111 00000 11111 00000 11111 0000011 11111 00 00 11 00 11
N
E2 E1
H
11 00 00 11 00 11
11111 00000 00000 11111 00000 11111 00000 11111 00000 11111 00000 11111 00000 11111 00000 11111 00000 11111 00000 11111 00 11 00 11 00 11
1111111 0000000 0000000 1111111 0000000 1111111 00 11 000000011 1111111 00 00 11
N
H
H H T¨uk¨or ν = 24 GHz
9 / 19
Ammónia-mézer Bevezetés Inverz populáció
Az ammóniamolekulában található három hidrogénatom asszimmetrikusan helyezkedik el a térben a nitrogénatom körül.
Mézerek
• Ammónia-mézer
H
Lézerek
11 00 00 11 00 11
H
0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 11 00 0000000 1111111 00 11 00 11
11111 00000 00000 11111 00000 11111 00000 11111 00000 11111 00000 11111 00000 11111 00000 11111 00000 11111 0000011 11111 00 00 11 00 11
N
E2 E1
H
11 00 00 11 00 11
11111 00000 00000 11111 00000 11111 00000 11111 00000 11111 00000 11111 00000 11111 00000 11111 00000 11111 00000 11111 00 11 00 11 00 11
1111111 0000000 0000000 1111111 0000000 1111111 00 11 000000011 1111111 00 00 11
N
H
H H T¨uk¨or ν = 24 GHz
Két körüljárási irány =⇒ energiaszintek felhasadása
9 / 19
Ammónia-mézer Bevezetés Inverz populáció
Az ammóniamolekulában található három hidrogénatom asszimmetrikusan helyezkedik el a térben a nitrogénatom körül.
Mézerek
• Ammónia-mézer
H
Lézerek
11 00 00 11 00 11
H
0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 11 00 0000000 1111111 00 11 00 11
11111 00000 00000 11111 00000 11111 00000 11111 00000 11111 00000 11111 00000 11111 00000 11111 00000 11111 0000011 11111 00 00 11 00 11
N
E2 E1
H
11 00 00 11 00 11
11111 00000 00000 11111 00000 11111 00000 11111 00000 11111 00000 11111 00000 11111 00000 11111 00000 11111 00000 11111 00 11 00 11 00 11
1111111 0000000 0000000 1111111 0000000 1111111 00 11 000000011 1111111 00 00 11
N
H
H H T¨uk¨or ν = 24 GHz
Két körüljárási irány =⇒ energiaszintek felhasadása Az N H3 molekula dipólusnyomatéka attól függ, hogy elektronja melyik energetikai állapotban tartózkodik. =⇒ a dipólusnyomaték alapján a molekulák energetikai állapotuk szerint inhomogén elektromos térben szétválogathatók 9 / 19
Bevezetés Inverz populáció Mézerek
Kvadrup´ol lencse
• Ammónia-mézer Lézerek
T = 300 K
111111111 000000000 000000000 111111111 000000000 111111111 000000000 111111111
λ ¨ Uregrezon´ator
N H3 p = 105 Pa
111111111 000000000 000000000 111111111 000000000 111111111 000000000 111111111
N H3 nyal´ab
N H3
10 / 19
Bevezetés Inverz populáció Mézerek
Kvadrup´ol lencse
• Ammónia-mézer Lézerek
T = 300 K
111111111 000000000 000000000 111111111 000000000 111111111 000000000 111111111
λ ¨ Uregrezon´ator
N H3 p = 105 Pa
111111111 000000000 000000000 111111111 000000000 111111111 000000000 111111111
N H3 nyal´ab
N H3 Frekvenciaingadozás ∼ ±1 Hz!!! 10 / 19
Bevezetés Inverz populáció Mézerek Lézerek
• Közös vonások • Rubinlézer • He-Ne lézer • He-Ne lézer • Lézerfény tulajdonságai • Lézerfény alkalmazásai
Lézerek
• Holográfia
11 / 19
Közös vonások Bevezetés Inverz populáció
• külso˝ energia betáplálásával biztosítani kell az inverz populációt, illetve
Mézerek Lézerek
• Közös vonások • Rubinlézer • He-Ne lézer • He-Ne lézer • Lézerfény tulajdonságai • Lézerfény alkalmazásai
• Holográfia
12 / 19
Közös vonások Bevezetés
• külso˝ energia betáplálásával biztosítani kell az inverz populációt,
Inverz populáció
illetve • a látható fény frekvenciatartományában is biztosítani kell a stimulált átmenetek túlsúlyát, mivel természetes körülmények között ebben a tartományban a spontán emisszió a valószínubb. ˝
Mézerek Lézerek
• Közös vonások • Rubinlézer • He-Ne lézer • He-Ne lézer • Lézerfény tulajdonságai • Lézerfény alkalmazásai
• Holográfia
12 / 19
Közös vonások Bevezetés
• külso˝ energia betáplálásával biztosítani kell az inverz populációt,
Inverz populáció
illetve • a látható fény frekvenciatartományában is biztosítani kell a stimulált átmenetek túlsúlyát, mivel természetes körülmények között ebben a tartományban a spontán emisszió a valószínubb. ˝
Mézerek Lézerek
• Közös vonások • Rubinlézer • He-Ne lézer • He-Ne lézer • Lézerfény tulajdonságai • Lézerfény alkalmazásai
Szivattyúzás ←→ metastabil állapot - viszonylag hosszú ideig létezo˝ gerjesztett állapot (∼ ms)
• Holográfia
12 / 19
Közös vonások Bevezetés
• külso˝ energia betáplálásával biztosítani kell az inverz populációt,
Inverz populáció
illetve • a látható fény frekvenciatartományában is biztosítani kell a stimulált átmenetek túlsúlyát, mivel természetes körülmények között ebben a tartományban a spontán emisszió a valószínubb. ˝
Mézerek Lézerek
• Közös vonások • Rubinlézer • He-Ne lézer • He-Ne lézer • Lézerfény tulajdonságai • Lézerfény alkalmazásai
Szivattyúzás ←→ metastabil állapot - viszonylag hosszú ideig létezo˝ gerjesztett állapot (∼ ms)
• Holográfia
gerjesztett a´ llapot
τm
τg metastabil a´ llapot
τg << τm alap´allapot 12 / 19
Bevezetés Inverz populáció
A spektrális intenzitás növelése =⇒ optikai rezonátorok, tükrök segítségével
Mézerek Lézerek
• Közös vonások • Rubinlézer • He-Ne lézer • He-Ne lézer • Lézerfény tulajdonságai • Lézerfény alkalmazásai
• Holográfia
13 / 19
Bevezetés Inverz populáció
A spektrális intenzitás növelése =⇒ optikai rezonátorok, tükrök segítségével
Mézerek Lézerek
• Közös vonások • Rubinlézer • He-Ne lézer • He-Ne lézer • Lézerfény
11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00
Optikailag akt´ıv anyag
T¨uk¨or
11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00
F´eny
T¨uk¨or
tulajdonságai • Lézerfény alkalmazásai
• Holográfia
Szivatty´uz´as
13 / 19
Bevezetés Inverz populáció
A spektrális intenzitás növelése =⇒ optikai rezonátorok, tükrök segítségével
Mézerek Lézerek
• Közös vonások • Rubinlézer • He-Ne lézer • He-Ne lézer • Lézerfény
11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00
Optikailag akt´ıv anyag
T¨uk¨or
11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00
F´eny
T¨uk¨or
tulajdonságai • Lézerfény alkalmazásai
• Holográfia
Szivatty´uz´as
˝ Egyik tükör visszaveroképessége 100% a másiké kisebb mint 100%. =⇒ lézerfény
13 / 19
Rubinlézer Bevezetés Inverz populáció Mézerek Lézerek
• Közös vonások • Rubinlézer • He-Ne lézer • He-Ne lézer • Lézerfény tulajdonságai • Lézerfény alkalmazásai
• Holográfia
11 Rubin 00 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 Xe − l´ampa
T¨uk¨or
11 L´ezerf´eny 00 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11
T¨uk¨or
C K U
14 / 19
Rubinlézer Bevezetés Inverz populáció
Cr
Mézerek Lézerek
• Közös vonások • Rubinlézer • He-Ne lézer • He-Ne lézer • Lézerfény tulajdonságai • Lézerfény alkalmazásai
• Holográfia
00 Rubin 11 00 11 11 00 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11
T¨uk¨or
Xe − l´ampa
11 L´ezerf´eny 00 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11
11111111111111111 00000000000000000 00000000000000000 11111111111111111 11111111111111111 00000000000000000
2, 2 eV 1, 8 eV
λ = 694 nm
T¨uk¨or
C K U
0 eV alap´allapot
14 / 19
Rubinlézer Bevezetés Inverz populáció
Cr
Mézerek Lézerek
• Közös vonások • Rubinlézer • He-Ne lézer • He-Ne lézer • Lézerfény tulajdonságai • Lézerfény alkalmazásai
• Holográfia
00 Rubin 11 00 11 11 00 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11
T¨uk¨or
Xe − l´ampa
11 L´ezerf´eny 00 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11
11111111111111111 00000000000000000 00000000000000000 11111111111111111 11111111111111111 00000000000000000
2, 2 eV 1, 8 eV
λ = 694 nm
T¨uk¨or
C K U
0 eV alap´allapot
Xe-lámpa villog =⇒ impulzuslézer
14 / 19
Rubinlézer Bevezetés Inverz populáció
Cr
Mézerek Lézerek
• Közös vonások • Rubinlézer • He-Ne lézer • He-Ne lézer • Lézerfény tulajdonságai • Lézerfény alkalmazásai
• Holográfia
00 Rubin 11 00 11 11 00 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11
T¨uk¨or
Xe − l´ampa
11 L´ezerf´eny 00 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11
11111111111111111 00000000000000000 00000000000000000 11111111111111111 11111111111111111 00000000000000000
2, 2 eV 1, 8 eV
λ = 694 nm
T¨uk¨or
C K U
0 eV alap´allapot
Xe-lámpa villog =⇒ impulzuslézer Nagyon nagy spektrális intenzitás érheto˝ el velük!!!
14 / 19
Rubinlézer Bevezetés Inverz populáció
Cr
Mézerek Lézerek
• Közös vonások • Rubinlézer • He-Ne lézer • He-Ne lézer • Lézerfény tulajdonságai • Lézerfény alkalmazásai
• Holográfia
00 Rubin 11 00 11 11 00 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11
T¨uk¨or
Xe − l´ampa
11 L´ezerf´eny 00 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11 00 11
11111111111111111 00000000000000000 00000000000000000 11111111111111111 11111111111111111 00000000000000000
2, 2 eV 1, 8 eV
λ = 694 nm
T¨uk¨or
C K U
0 eV alap´allapot
Xe-lámpa villog =⇒ impulzuslézer Nagyon nagy spektrális intenzitás érheto˝ el velük!!! Szilárdtest lézer =⇒ energiasávok =⇒ frekvenciaingadozás
14 / 19
He-Ne lézer Bevezetés Inverz populáció Mézerek Lézerek
• Közös vonások • Rubinlézer • He-Ne lézer • He-Ne lézer • Lézerfény tulajdonságai • Lézerfény alkalmazásai
• Holográfia
1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
Brewster ablakok 1111111 0000000 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111
He − N e
T¨uk¨or
1111111 0000000 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111
1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
T¨uk¨or
+
3 kV 10 W
+ −
15 / 19
He-Ne lézer Bevezetés Inverz populáció Mézerek Lézerek
• Közös vonások • Rubinlézer • He-Ne lézer • He-Ne lézer • Lézerfény tulajdonságai • Lézerfény alkalmazásai
• Holográfia
1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
Brewster ablakok 1111111 0000000 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111
He − N e
T¨uk¨or
1111111 0000000 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111
1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
¨ oz´eses Utk¨ energia- λ = 633 nm a´ tad´as
T¨uk¨or
+
3 kV 10 W
+ −
He
Ne
15 / 19
He-Ne lézer Bevezetés Inverz populáció Mézerek Lézerek
• Közös vonások • Rubinlézer • He-Ne lézer • He-Ne lézer • Lézerfény tulajdonságai • Lézerfény alkalmazásai
• Holográfia
1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
Brewster ablakok 1111111 0000000 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111
He − N e
T¨uk¨or
1111111 0000000 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111
1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
¨ oz´eses Utk¨ energia- λ = 633 nm a´ tad´as
T¨uk¨or
+
3 kV 10 W
+ −
He
Ne
Különálló atomok =⇒ nívók =⇒ frekvenciastabilitás
15 / 19
He-Ne lézer Bevezetés Inverz populáció Mézerek Lézerek
• Közös vonások • Rubinlézer • He-Ne lézer • He-Ne lézer • Lézerfény tulajdonságai • Lézerfény alkalmazásai
• Holográfia
1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
Brewster ablakok 1111111 0000000 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111
He − N e
T¨uk¨or
1111111 0000000 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111
1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
¨ oz´eses Utk¨ energia- λ = 633 nm a´ tad´as
T¨uk¨or
+
3 kV 10 W
+ −
He
Ne
Különálló atomok =⇒ nívók =⇒ frekvenciastabilitás Viszonylag nagy koherenciahossz!!!
15 / 19
He-Ne lézer Bevezetés Inverz populáció Mézerek Lézerek
• Közös vonások • Rubinlézer • He-Ne lézer • He-Ne lézer • Lézerfény
111111 p 000000 000000 111111 000000 111111 000000 111111 000000 n 111111 000000 111111 000000 111111 000000 111111
tulajdonságai • Lézerfény alkalmazásai
• Holográfia
+ −
L´ezerf´eny
16 / 19
He-Ne lézer Bevezetés
GaAs
E
Inverz populáció
elektron
Mézerek
1111111111111111111 0000000000000000000 vezet´esi s´av 0000000000000000000 1111111111111111111
Lézerek
• Közös vonások • Rubinlézer • He-Ne lézer • He-Ne lézer • Lézerfény
L´ezerfoton
111111 p 000000 000000 111111 000000 111111 000000 111111 000000 n 111111 000000 111111 000000 111111 000000 111111
tulajdonságai • Lézerfény alkalmazásai
• Holográfia
L´ezerf´eny
+ −
K¨ozvetlen rekombin´aci´o
1111111111111111111 0000000000000000000 vegy´ert´eks´av 0000000000000000000 1111111111111111111 lyuk
16 / 19
He-Ne lézer Bevezetés
GaAs
E
Inverz populáció
elektron
Mézerek
1111111111111111111 0000000000000000000 vezet´esi s´av 0000000000000000000 1111111111111111111
Lézerek
• Közös vonások • Rubinlézer • He-Ne lézer • He-Ne lézer • Lézerfény
L´ezerfoton
111111 p 000000 000000 111111 000000 111111 000000 111111 000000 n 111111 000000 111111 000000 111111 000000 111111
tulajdonságai • Lézerfény alkalmazásai
• Holográfia
L´ezerf´eny
+ −
K¨ozvetlen rekombin´aci´o
1111111111111111111 0000000000000000000 vegy´ert´eks´av 0000000000000000000 1111111111111111111 lyuk
Rácsrezgések nélküli elektron-lyuk rekombináció
16 / 19
He-Ne lézer Bevezetés
GaAs
E
Inverz populáció
elektron
Mézerek
1111111111111111111 0000000000000000000 vezet´esi s´av 0000000000000000000 1111111111111111111
Lézerek
• Közös vonások • Rubinlézer • He-Ne lézer • He-Ne lézer • Lézerfény
L´ezerfoton
111111 p 000000 000000 111111 000000 111111 000000 111111 000000 n 111111 000000 111111 000000 111111 000000 111111
tulajdonságai • Lézerfény alkalmazásai
• Holográfia
L´ezerf´eny
+ −
K¨ozvetlen rekombin´aci´o
1111111111111111111 0000000000000000000 vegy´ert´eks´av 0000000000000000000 1111111111111111111 lyuk
Rácsrezgések nélküli elektron-lyuk rekombináció Viszonylag nagy nyalábszéttartás és kicsi koherenciahossz, de nagyon kicsi méret!!! 16 / 19
Lézerfény tulajdonságai Bevezetés
• nagy koherenciahossz (akár ∼ m)
Inverz populáció Mézerek Lézerek
• Közös vonások • Rubinlézer • He-Ne lézer • He-Ne lézer • Lézerfény tulajdonságai • Lézerfény alkalmazásai
• Holográfia
17 / 19
Lézerfény tulajdonságai Bevezetés Inverz populáció
• nagy koherenciahossz (akár ∼ m) • kicsi nyalábszéttartás =⇒ párhuzamos nyaláb
Mézerek Lézerek
• Közös vonások • Rubinlézer • He-Ne lézer • He-Ne lézer • Lézerfény tulajdonságai • Lézerfény alkalmazásai
• Holográfia
17 / 19
Lézerfény tulajdonságai Bevezetés Inverz populáció Mézerek
• nagy koherenciahossz (akár ∼ m) • kicsi nyalábszéttartás =⇒ párhuzamos nyaláb • nagyfokú „egyszínuség", ˝ monokromatikus fény
Lézerek
• Közös vonások • Rubinlézer • He-Ne lézer • He-Ne lézer • Lézerfény tulajdonságai • Lézerfény alkalmazásai
• Holográfia
17 / 19
Lézerfény tulajdonságai Bevezetés Inverz populáció Mézerek Lézerek
• Közös vonások • Rubinlézer • He-Ne lézer • He-Ne lézer • Lézerfény
• • • •
nagy koherenciahossz (akár ∼ m) kicsi nyalábszéttartás =⇒ párhuzamos nyaláb nagyfokú „egyszínuség", ˝ monokromatikus fény nagy spektrális intenzitás
tulajdonságai • Lézerfény alkalmazásai
• Holográfia
17 / 19
Lézerfény alkalmazásai Bevezetés
• mutatóeszközök és iránykijelölés
Inverz populáció Mézerek Lézerek
• Közös vonások • Rubinlézer • He-Ne lézer • He-Ne lézer • Lézerfény tulajdonságai • Lézerfény alkalmazásai
• Holográfia
18 / 19
Lézerfény alkalmazásai Bevezetés Inverz populáció
• mutatóeszközök és iránykijelölés • vágás, darabolás lézerrel, lézeres mutétek ˝
Mézerek Lézerek
• Közös vonások • Rubinlézer • He-Ne lézer • He-Ne lézer • Lézerfény tulajdonságai • Lézerfény alkalmazásai
• Holográfia
18 / 19
Lézerfény alkalmazásai Bevezetés Inverz populáció Mézerek
• mutatóeszközök és iránykijelölés • vágás, darabolás lézerrel, lézeres mutétek ˝ • interferometria
Lézerek
• Közös vonások • Rubinlézer • He-Ne lézer • He-Ne lézer • Lézerfény tulajdonságai • Lézerfény alkalmazásai
• Holográfia
18 / 19
Lézerfény alkalmazásai Bevezetés Inverz populáció Mézerek Lézerek
• Közös vonások • Rubinlézer • He-Ne lézer • He-Ne lézer • Lézerfény
• • • •
mutatóeszközök és iránykijelölés vágás, darabolás lézerrel, lézeres mutétek ˝ interferometria holográfia
tulajdonságai • Lézerfény alkalmazásai
• Holográfia
18 / 19
Lézerfény alkalmazásai Bevezetés Inverz populáció Mézerek Lézerek
• Közös vonások • Rubinlézer • He-Ne lézer • He-Ne lézer • Lézerfény
• • • •
mutatóeszközök és iránykijelölés vágás, darabolás lézerrel, lézeres mutétek ˝ interferometria holográfia
Interferometria I
tulajdonságai • Lézerfény alkalmazásai
• Holográfia
T2 L´ezer F
T1
Kis elmozdulások mérése! 18 / 19
Holográfia Bevezetés Inverz populáció Mézerek
Referencia 10
Lézerek
• Közös vonások • Rubinlézer • He-Ne lézer • He-Ne lézer • Lézerfény
L´ezer
1111111 0000000 nyal´ab 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111
1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
Sz´ort F´elig´atereszt˝onyal´ab t¨uk¨or Hologram T´argy
tulajdonságai • Lézerfény alkalmazásai
• Holográfia
19 / 19
Holográfia Bevezetés Inverz populáció Mézerek
Referencia 10
Lézerek
• Közös vonások • Rubinlézer • He-Ne lézer • He-Ne lézer • Lézerfény
L´ezer
1111111 0000000 nyal´ab 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111 0000000 1111111
1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
Sz´ort F´elig´atereszt˝onyal´ab t¨uk¨or Hologram T´argy
tulajdonságai • Lézerfény alkalmazásai
• Holográfia
Referencia 01 nyal´ab 1010 10 10 10 10 10 L´ezer Virtu´alis k´ep
Val´os k´ep
Hologram 19 / 19
