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Laser Optics - Laser à lumière blanche et son application

La technologie laser existante a toujours eu une carte courte, qui peut seulement émettre de la lumière d'une seule longueur d'onde ou bande étroite. Comment augmenter la fréquence du laser à ultra-large bande, ultra-droite, ultraviolet, visible et infrarouge longueurs d'onde de lumière laser cohérent, est encore un rêve humain non réalisé, c'est un problème mondial de la science et de la technologie. En effet, l' optique laser est composée d'un résonateur optique, d'un milieu de gain et d'une source de pompage. La longueur d'onde du laser est déterminée par la structure du niveau d'énergie des atomes, des molécules ou des ions dans la substance de gain.

Parce que le matériau de cristal laser naturel a une grande limitation sur la gamme de fréquence de gain et la bande passante de gain, le laser ne peut pas produire toute longueur d'onde du laser.
Le laser blanc parfait sera-t-il créé? Quels changements et développements pourraient-ils apporter à l'application des lasers?

1. La lumière du soleil

Tout le monde sait que toutes les choses poussent au soleil et que la lumière du soleil apporte de la lumière et de la chaleur à la terre. La lumière solaire familière est une sorte de lumière blanche, et son spectre couvre les bandes ultraviolettes - visibles - proche infrarouge - moyen infrarouge, comme le montre la figure 1. Dans la bande de lumière visible (400-700 nm), l'énergie du rayonnement est la plus forte couvrant sept couleurs de rouge, orange, jaune, vert et bleu, et la distribution continue et la transition dans le spectre. Parce que le soleil est blanc, les arcs-en-ciel sont souvent vus dans le ciel après la pluie, ou la lumière du soleil traverse un prisme de verre à travers sept couleurs de lumière (figure 2). C'est une expérience commune dans la vie quotidienne.

Une des choses que les gens connaissent moins est que la lumière du soleil est une lumière complètement incohérente. En termes de cohérence spatiale, la lumière du soleil ne peut pas être droite et très divergente. En termes de cohérence temporelle, il n'y a pas de corrélation de phase et de verrouillage entre les différentes couleurs du soleil. Ainsi, la lumière du soleil peut seulement être utilisée pour produire de l'énergie pour le chauffage, les chauffe-eau, les cellules solaires et ainsi de suite.

Mais l'utilisation de la science et de la technologie modernes, telles que l'utilisation de la lumière du soleil pour transmettre des informations, semble hors de question.


laser

La distribution spectrale de la lumière solaire Le spectre du rayonnement solaire, y compris le soleil lui-même, le spectre de la lumière solaire entrant dans la terre et le spectre de la lumière solaire atteignant le niveau de la mer en raison de l'absorption de l'eau atmosphérique et du dioxyde de carbone.

2. Les avantages et perspectives d'application du laser de lumière blanche

Source lumineuse laser de lumière blanche, sources de lumière laser à ondes courtes et lumière laser continue par rapport à la lumière blanche ordinaire, comme la lumière du soleil, lampe incandescente, lampe LED blanche, etc.), elle présente les avantages suivants: Dans les domaines de la recherche scientifique, de la défense militaire, de l'éclairage, des technologies de la communication, des technologies de l'information, de la production industrielle, de la biomédecine, de la détection environnementale, etc., il a attiré beaucoup d'attention.

La lumière blanche, comme une nouvelle source de lumière laser, présente divers avantages de bonne directivité, haute densité d'énergie, spectre super continu, grande bande passante, centre de la longueur d'onde flexible, haut degré de cohérence temps et espace. Cela élargira considérablement la fonction et la portée de l'application de la technologie laser. Le laser à lumière blanche ou le laser solaire est la lumière complètement cohérente, non seulement la hauteur du faisceau laser, mais aussi la très petite région. Couleur différente entre l'amplitude et le verrouillage de phase complètement, en réglant l'amplitude et la phase, il peut changer le temps de la forme d'impulsion laser suivre son inclinationly, et produire une largeur d'impulsion très courte (femtoseconde et les impulsions laser femtoseconde. potentiel de réaliser le foyer et la convergence de l'énergie lumineuse dans l'espace et le temps, il libère de l'énergie dans de petites zones et de très courtes périodes de temps pour former une densité de puissance instantanée extrêmement élevée.

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