MITŐL LÉZER A LÉZER? Dr. Horváth Zoltá György MTA Wiger FK 2018
NEM MIND LÉZER, AMI FÉNYLIK!
Light Amplificatio by Stimulated Emissio of Radiatio
MI A LÉZER? (a mai közfelfogásba) Mookromatikus Koheres Kis divergeciájú Nagy spektrális teljesítméysűrűségű Wiki Taköyvek Kár, hogy hamis FÉNYFORRÁS!!!
Ti-Sa iét: iét: http://www.sciecedirect.com/sciece/article/pii/s0030399205000125 http://www.sciecedirect.com/sciece/article/pii/s0030399205000125 MONOKROMATIKUS?
MONOKROMATIKUS? MÁR RÉGEN NEM! Többvoalas lézerek Hagolható lézerek Széles sávú lézerek (picosec. alatt) Dióda lézerek (ahogy esik ) Sok emlézer is mookromatikus.
Maima első lézere! (?)
Kis divergeciájú?
A FELADAT:
Féy (EM) = sziusz (kb.)
Természetes féy
Féyél sok kicsi atea össze-vissza sugároz
Ateák
Hag spektrum
Oszcillátor Az oszcillátor: visszacsatolt erősítő ( gerjed ) Széles spektrum helyett egyetle szép sziusz. Ugyaez féyre: visszacsatolt féyerősítő Azaz féyfrekveciás oszcillátor kell.
Féyerősítés kellee Féy abszorpció (természetes) TE-ba az együttható pozitív (ez a természetes) Előjelváltás: 2 Nobel dij
Természetes (ikoheres) FÉNYFORRÁSOK Kicsi agy, folytoos impulzus Spotá emisszió
Alul sok, felül kevés
Alul sok felül kevés
Populáció iverzió
Felső kellee sok elektro
Erősítéshez FORDÍTOTT kell
Idukált emisszió
Kész az erősítő
Erősítés+Visszacsatolás = oszcillátor KÉSZ a LÉZER(?!) Mézerél hullámhossz méretű a zárt üregrezoátor. Féyél ez em megy!
Visszacsatolás (1/2 + 0 Nobel dij) Végéről az elejére, hogy többször erősödjö: Két tükör egymással szembe. (vékoy, hosszú) (Esetleg rig) A kis divergecia: KÖVETKEZMÉNY!
Két tükör sokszoroz, de csak voalszerű lehet
Két tükör: hosszú erősítés kis hely
2 Nívó FORDÍTOTT NEM LEHET!
MI A LÉZER? Féy frekveciá működő oszcillátor - erősítéshez populáció iverzió (gerjesztés) - idukált emisszió Extrém ayagok extrém gerjesztéssel Mookromatikusság: Párhuzamosság Kis erősítés miatti KÖVETKEZMÉNY
Tulajdoságok Jól terjed (oldalról em bát ) Jól fókuszálható (telj. sűrűség) Jól csatolható féyvezető szálba
KÉSZ, 1960 A lézer mese vége!? Pedig eltelt 50 év! Mi törtét azóta?
A klasszikus lézer tulajdoságok a kizárólag a kis féyerősítésből következek. (de beleszerettük) No, de mi va, ha em kicsi a féyerősítés?
Ha agy az erősítés: lehet széles a spektrum és lehet játszai a tükrökkel sőt :
Halo (Glória) Lézer
Gömb
Mikro-diszk 2 (= mikro-glória)
Csak emlékek: voalszerű, 1 dimeziós lézer
Moder rezoátorok (1) DISZK LÉZEREK
Moder rezoátorok (2) SZÁL-LÉZEREK Tipikusa dióda lézerrel pumpált, féyerősítésre alkalmas féyvezetők. Nagyo hosszú, de kicsire feltekerhető lézerek azoal szálkimeettel.
Elosztott paraméterű visszacsatolás (DFB) Két agy tükör helyett: regeteg kis, jól elhelyezett alig-tükör
Moder rezoátorok (3) FOTONIKUS KRISTÁLYOK
ASE Jáossy L. Hosszú erősítő Erősített Spotá Sugárzás (ASE)
Radom lézerek
Kicsit NEMLÉZEREK THz, FIR, (IR, VIS, UV kb. OK) Rtg, Gamma, stb. FEL Szuperlumieszkáló LED stb. Stb.
Nagyo N EMLÉZEREK
Nagyo NEMLÉZEREK (pedig igecsak úgy ézek ki) 2 omega ( KTP?) OPO, keverés Rama
Meg sem említjük Lézerek iverzió élkül Szupersugárzás (superradiace) Ultrahag lézer Atom lézer Stb. Stb. Stb.
A 60-as évekbe örültük, hogy legalább hullámhosszo (mookr.) legalább e voal meté ( kis div.) el lehetett id a lézert!
MI A LÉZER ( LASER )? Egy féyforrás, amiből olya féy lép ki, amiek zöme (legalább 50%-a?) idukált emissziós féyerősítés eredméyekét keletkezett.
Mikro-
(Nagyo) makro-
Koklúzió: A (mai) LÉZEREK = NAGYON LÉZEREK és emiatt sok előyös tulajdoságuk va ERŐSÍTETT SPONTÁN = REÁLIS LÉZER (számtala vicces és praktikus formája lehet és a természetes lézerek csak ilyeek lehetek) OK: Véletleül fordítva lettek kitalálva és eze már lehetetle változtati.
Széles spektrumtól a széles spektrumig
ELI: Egy agyo emlézer DE potosa illee rá a LASER év Magyarok sokat Remélem ezzel is Csak: Mitől lézer? Talá amit a főök/szerkesztő?
ÉS ITTHON?
AZ ELSŐ MAGYAR LÉZER KFKI 1963 December 6 2-3-mW ifravörös(!) He-Ne lézer
JATE Szeged (+Pécs) N2, Excimer és Festék lézerek (DFB is)
KFKI szilárdtest lézrek Rubi, ND YAG stb.
KFKF Piros Ne-Ne 5-50 mw
KFKI kék lézerek
Üreges katódú fémgőz lézerek Rózsa Károly
Tugsram - Lasram
MOM He-Ne geo műszerekbe is LPS mii Q-val
Akik kimaradtak Főleg alkalmazók ill. célkészülék gyártók: MŰFI félvezető Taos orvosi Show-cégek 3D-s cégek BME (mérés, holográfia) ELTE (mérések LPS) Stb. Stb.
KFKI (V)GMK stb. (Tsz.) He-Ne MP-Q, Ar.Kr javitások CO2 orvosi, show műsorok
Ferec Kárpát - Szipőcs Róbert (KFKI spi-off) ciripelő tükrök (fs)
Extrem Light Ifrastructue ( L em laser! Fs, As)
Köszööm a meghívást és a figyelmet!
MILYEN LÉZEREK VANNAK?
Teljesítméy - eergia
Teljesítméy-sűrűség
TELJESÍTMÉNY SKÁLA mw- PW-ig 18 (!) agyságred A legjobba kocetrálható eergia (telj.) 1 10-100 mw 1W-100W kw MW MW GW PW -?
He-kripto
ma Femto versey atto Kfki 6 fs kompressziós stb. tükrök
DIÓDA LÉZEREK
Mikro-diszk 3 (= mikro-glória)
Mit tudjo egy? 3-4 szakma Nyelvek Aztá már és akkor akár:
Kozmikus térbe? Nem tuduk beleavatkozi. (voalszűkülés) Erős keskey spektrumvoal léte em egyértelmű. Ki kellee dolgozi
Laboratóriumba?
(Egyesített) Koklúzió : A lézer egy olya em feltétle (=f) mookromatikus, (f)koheres,(f)kis divergeciájú (f)féyforrás,...... amibe(f)rezoátorba helyezett féyerő állítja elő...... a agyrészt idukált emisszióval keletkez sugárzást.
A mai lézerek agy része azért még midig potosa olya mit amilyeek azt, a agyköyvekből megtaultuk. (Hisze éppe ezért szeretjük őket.) Itt csak kicsit csemegéztük az extra esetekből azért, hogy végre megtudjuk: Mitől is lézer a LÉZER?
Rész Koklúzió 2: A LÉZEREK KÍNJUKBAN LETTEK OLYANOK, AMILYENEK! CSAKHOGY ezek a mellékhatások : a mookromatikusság és kis divergecia lettek a lé gyakorlati felhaszálásáak alapjai
EM hullámok ( sugárzás ) Frekvecia, hullámhossz, féysebesség Rádiótól (kollektiv mozgás) Féyig (egyedi szikroizálható?) és tovább (Rtg Gamma stb)
MI MENNYI? (a féyél) Teljesítméy Eergia Teljesítméy sűrűség Eergia sűrűség (W, itezitás) (J) (W/cm2) (J/cm2) Impulzushossz Imp. csúcs telj. (sec) (W, Eergia/idő)
Mikro-diszk 1 (= mikro-glória)
HULLÁMHOSSZ (szí) Víz abszorpció (NIR, IR) Hemoglobi (zöld) Természetes és mesterséges festékek
Pokróc lézer Mookromatikus, teljes térbe emittáló aoszálas féyforrás
Rész Koklúzió: Sok természetes forrásra (de em feltétle egyszerre) jobba iga a kritériumok, mit a lézerek zömére! AZAZ: A lézer NEM feltétle mookromatikus, koheres stb. féyforrás!... AKKOR MI?
Holo-speckle lézer Hasolít a természetes féyforrások itezitás eloszlásához, de mookromatikus.
Rész koklúzió Nagy erősítés eseté a féy se em agyo mookroma koheres, se em feltétle kis divergeciájú. Az erősített spotá (ASE) az igazi Ez lett vola a lézer HA A fogalom törtéelmileg foglalt volt Ma biztosa ASE-t csiáláak elsőre Saja: rossz sorredbe lett kitalálva! Buktuk!
Grammatikai megközelítés
Tükrök a csillagokba?
Körmódusok a csillagok légkörébe?
O
Glória susogó módusok
NEM!
SZÉP A SZINUSZ Mit az iskolába... EM hullámok dipól, kollektív elektro mozgás Rádió féy átmeet szikroizálási god Oszcillátor = visszacsatolt erősítő
Klasszikus rezoátor Féyút-hosszabbítás Divergecia limit (mekkora a Holdo? Módusszelekció
Féyelyelés természetes
Radom lézer laser pait Egyszíű, majdem potforrás (em yaláb)
Gömb 2