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Laseroptik - Weißlichtlaser und seine Anwendung

Die existierende Lasertechnologie hatte immer eine kurze Platine, die nur Licht einer einzelnen Wellenlänge oder eines schmalen Bandes emittieren kann. Wie man die Frequenz des Lasers, der ultrabreitbandige, ultrakurze, ultraviolette, sichtbare und infrarote Wellenlängen des kohärenten Weißlichtlasers bildet, erweitert, ist immer noch ein menschlicher unerfüllter Traum, es ist ein weltweites Problem von Wissenschaft und Technologie. Dies liegt daran, dass die Laseroptik aus einem optischen Resonator, einem Verstärkungsmedium und einer Pumpquelle besteht. Die Wellenlänge des Lasers wird durch die Energieniveaustruktur der Atome, Moleküle oder Ionen in der Verstärkungssubstanz bestimmt.

Da das natürliche Laserkristallmaterial eine große Begrenzung des Verstärkungsfrequenzbereichs und der Verstärkungsbandbreite aufweist, kann der Laser keine Laserwellenlänge erzeugen.
Wird der perfekte weiße Laser erstellt? Welche Veränderungen und Entwicklungen könnte es zur Anwendung von Lasern bringen?

1. Das Sonnenlicht

Es ist allen bekannt, dass alle Dinge von der Sonne wachsen und das Sonnenlicht Licht und Wärme auf die Erde bringt. Das vertraute Sonnenlicht ist eine Art weißes Licht, und sein Spektrum deckt ultraviolett - sichtbar - nahes Infrarot - Mittelinfrarotband ab, wie in Abbildung 1 gezeigt. Im sichtbaren Lichtband (400-700 nm) ist die Strahlungsenergie am stärksten, Abdeckung von sieben Farben rot, orange, gelb, grün und blau und kontinuierliche Verteilung und Übergang im Spektrum. Da die Sonne weiß ist, sieht man nach Regen oft Regenbogen am Himmel oder das Sonnenlicht durchdringt ein Glasprisma durch sieben Lichtfarben (Abbildung 2). Dies ist eine alltägliche Erfahrung.

Eines der Dinge, mit denen die Leute weniger vertraut sind, ist, dass Sonnenlicht ein völlig inkohärentes Licht ist. In Bezug auf die räumliche Kohärenz kann das Sonnenlicht nicht gerade und stark divergierend sein. Hinsichtlich der zeitlichen Kohärenz gibt es keine Phasenkorrelation und Verriegelung zwischen verschiedenen Farben des Sonnenlichts. So kann Sonnenlicht nur zur Erzeugung von Energie für Heizung, Warmwasserbereiter, Solarzellen und so weiter verwendet werden.

Aber der Einsatz moderner Wissenschaft und Technologie, wie die Nutzung von Sonnenlicht zur Übertragung von Informationen, scheint nicht in Frage zu kommen.


laser

Die spektrale Verteilung des Sonnenlichts. Das Spektrum der Sonnenstrahlung einschließlich der Sonne selbst, das Spektrum des Sonnenlichts, das in die Erde eintritt, und das Spektrum des Sonnenlichts, das aufgrund der Absorption von atmosphärischem Wasser und Kohlendioxid den Meeresspiegel erreicht.

2. Die Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten von Weißlicht-Laser

Weißlichtlaserlichtquelle, kurzwellige Laserlichtquellen und ununterbrochenes Laserlicht verglichen mit dem gewöhnlichen weißen Licht, wie Sonnenlicht, Glühlampe, weiße LED-Lampe, etc.), hat es die Vorteile der hohen Helligkeit, der hohen Spitzenleistung, breit Frequenzbereich usw. Auf den Gebieten der wissenschaftlichen Forschung, Verteidigung Militär, Beleuchtung, Kommunikationstechnologie, Informationstechnologie, industrielle Produktion, Biomedizin, Umwelterkennung, etc.it bekam viel Aufmerksamkeit.

Weißes Licht, als eine Art neue Laserlichtquelle, hat es eine Vielzahl von Vorteilen von guter Direktionalität, hoher Energiedichte, superkontinuierlichem Spektrum, großer Bandbreite, dem Zentrum der flexiblen Wellenlänge, einem hohen Grad an Kohärenzzeit und Raum. Dies wird die Funktion und den Anwendungsbereich der Lasertechnologie erheblich erweitern. Der Weißlichtlaser oder der Solarlaser ist das vollständig kohärente Licht, nicht nur die Höhe des Laserstrahls, sondern auch der sehr kleine Bereich. Unterschiedliche Farbe zwischen Amplitude und Phase, die vollständig, durch die Regelung der Amplitude und der Phase blockiert, kann sie die Zeit der Laserimpulsform ändern, die neigt, und sehr kurze Impulsbreite (Femtosekunden- und die Femtosekundenlaserpulse produzieren. Solch ein Solarlaser hat die Potential, um die Fokussierung und Konvergenz der Lichtenergie in Raum und Zeit zu realisieren, die Energie in kleinen Bereichen und in sehr kurzer Zeit freisetzt, um eine extrem hohe momentane Leistungsdichte zu bilden.

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