Phân cực của laser

Phân cực của laser

“Phân cực” là một đặc điểm chung của nhiều loại laser khác nhau, được xác định bởi nguyên lý hình thành của laser.tia laserđược tạo ra bởi bức xạ kích thích của các hạt môi trường phát sáng bên trongtia laze. Bức xạ kích thích có một đặc điểm đáng chú ý: khi một photon bên ngoài va chạm với một hạt ở trạng thái năng lượng cao hơn, hạt sẽ phát ra một photon và chuyển sang trạng thái năng lượng thấp hơn. Các photon được tạo ra trong quá trình này có cùng pha, hướng truyền và trạng thái phân cực như các photon lạ. Khi một luồng photon được hình thành trong laser, tất cả các photon trong một luồng photon mode đều chia sẻ cùng pha, hướng truyền và trạng thái phân cực. Do đó, một mode dọc laser (tần số) phải được phân cực.

Không phải tất cả tia laser đều phân cực. Trạng thái phân cực của tia laser bị ảnh hưởng bởi một số yếu tố, bao gồm:
1. Phản xạ của bộ cộng hưởng: Để đảm bảo rằng nhiều photon hơn được định vị để tạo thành dao động ổn định trong khoang và tạo raánh sáng laser, mặt cuối của bộ cộng hưởng thường được mạ một lớp màng phản xạ tăng cường. Theo định luật Fresnel, tác động của lớp màng phản xạ nhiều lớp khiến ánh sáng phản xạ cuối cùng thay đổi từ ánh sáng tự nhiên thành ánh sáng tuyến tínhánh sáng phân cực.
2. Đặc điểm của môi trường khuếch đại: sự phát ra tia laser dựa trên bức xạ kích thích. Khi các nguyên tử bị kích thích phát ra các photon dưới sự kích thích của các photon lạ, các photon này rung động theo cùng một hướng (trạng thái phân cực) như các photon lạ, cho phép tia laser duy trì trạng thái phân cực ổn định và duy nhất. Ngay cả những thay đổi nhỏ trong trạng thái phân cực cũng sẽ được bộ cộng hưởng lọc ra vì không thể hình thành các dao động ổn định.

Trong quá trình sản xuất laser thực tế, tấm sóng và tinh thể phân cực thường được thêm vào bên trong laser để cố định điều kiện ổn định của bộ cộng hưởng, do đó trạng thái phân cực trong khoang là duy nhất. Điều này không chỉ làm cho năng lượng laser tập trung hơn, hiệu suất kích thích cao hơn mà còn tránh được tổn thất do không thể dao động. Do đó, trạng thái phân cực của laser phụ thuộc vào nhiều yếu tố như cấu trúc của bộ cộng hưởng, bản chất của môi trường khuếch đại và điều kiện dao động, và không phải lúc nào cũng duy nhất.