Tagraíonn léasar don phróiseas agus don ionstraim chun léasair chomhleanúnacha, monacrómatacha, comhtháite a ghiniúint trí aimpliú radaíochta spreagtha agus an t-aiseolas riachtanach. Go bunúsach, teastaíonn trí ghné chun léasar a ghiniúint: “athshondóir,” “meán gnóthachain,” agus “foinse pumpála.”
A. Prionsabal
Is féidir staid ghluaisne adaimh a roinnt ina leibhéil fuinnimh éagsúla, agus nuair a aistríonn an t-adamh ó leibhéal ard fuinnimh go leibhéal íseal fuinnimh, scaoileann sé fótóin den fhuinneamh comhfhreagrach (ar a dtugtar radaíocht spontáineach). Ar an gcaoi chéanna, nuair a tharlaíonn fótón ar chóras leibhéal fuinnimh agus nuair a ionsúnn sé é, cuirfidh sé faoi deara go n-aistreoidh an t-adamh ó leibhéal íseal fuinnimh go leibhéal ard fuinnimh (ar a dtugtar ionsú spreagtha); Ansin, aistreoidh cuid de na hadaimh a aistríonn go leibhéil níos airde fuinnimh go leibhéil níos ísle fuinnimh agus astóidh siad fótóin (ar a dtugtar radaíocht spreagtha). Ní tharlaíonn na gluaiseachtaí seo ina n-aonar, ach go minic i gcomhthráth. Nuair a chruthaímid coinníoll, amhail an meán cuí, an t-athshondóir, réimse leictreach seachtrach leordhóthanach a úsáid, déantar an radaíocht spreagtha a aimpliú ionas go mbeidh níos mó ná an ionsú spreagtha ann, ansin go ginearálta, astófar fótóin, rud a eascraíonn i solas léasair.
B. Aicmiú
De réir an mheáin a tháirgeann an léasar, is féidir an léasar a roinnt ina léasar leachtach, léasar gáis agus léasar soladach. Is léasar stáit sholadaigh an léasar leathsheoltóra is coitianta anois.
C. Comhdhéanamh
Tá trí chuid i bhformhór na léasair: córas spreagtha, ábhar léasair agus athshondóir optúil. Is gléasanna iad córais spreagtha a tháirgeann solas, fuinneamh leictreach nó ceimiceach. Faoi láthair, is iad solas, leictreachas nó imoibriú ceimiceach na príomh-mhodhanna dreasachta a úsáidtear. Is substaintí iad substaintí léasair ar féidir leo solas léasair a tháirgeadh, amhail rubaí, gloine beirilliam, gás neoin, leathsheoltóirí, ruaimeanna orgánacha, etc. Is é ról an rialaithe athshondais optúil gile an léasair aschuir a fheabhsú, tonnfhad agus treo an léasair a choigeartú agus a roghnú.
D. Feidhmchlár
Úsáidtear léasar go forleathan, go príomha cumarsáid snáithíneach, raon léasair, gearradh léasair, airm léasair, diosca léasair agus mar sin de.
E. Stair
Sa bhliain 1958, d’aimsigh na heolaithe Meiriceánacha Xiaoluo agus Townes feiniméan draíochta: nuair a chuireann siad an solas a astaítear ón mbolgán solais inmheánach ar chriostal cré-annamh, astaíonn móilíní an chriostail solas geal, láidir i gcónaí le chéile. De réir an feiniméin seo, mhol siad “prionsabal an léasair”, is é sin, nuair a spreagann an fuinneamh céanna an tsubstaint agus minicíocht luaineach nádúrtha a móilíní, ginfidh sí an solas láidir seo nach n-imíonn – léasar. Fuair siad páipéir thábhachtacha chuige seo.
Tar éis foilsiú thorthaí taighde Sciolo agus Townes, mhol eolaithe ó thíortha éagsúla scéimeanna turgnamhacha éagsúla, ach níor éirigh leo. Ar an 15 Bealtaine 1960, d’fhógair Mayman, eolaí ag Saotharlann Hughes i California, go raibh léasar le tonnfhad 0.6943 micrón faighte aige, arb é an chéad léasar a fuair daoine riamh é, agus mar sin ba é Mayman an chéad eolaí ar domhan a thug léasair isteach sa réimse praiticiúil.
Ar an 7 Iúil 1960, d’fhógair Mayman breith an chéad léasair ar domhan. Is é scéim Mayman feadán splanc ard-déine a úsáid chun adaimh cróimiam i gcriostal ruby a spreagadh, rud a chruthaíonn colún solais dearg tanaí an-tiubhaithe, agus nuair a lasann sé ag pointe áirithe, is féidir leis teocht níos airde ná dromchla na gréine a bhaint amach.
Chum an t-eolaí Sóivéadach H.Γ Basov an léasar leathsheoltóra sa bhliain 1960. De ghnáth, bíonn struchtúr léasair leathsheoltóra comhdhéanta de shraith P, sraith N agus sraith ghníomhach a chruthaíonn heitrea-chomhcheangal dúbailte. Is iad a shaintréithe: méid beag, éifeachtúlacht cúplála ard, luas freagartha tapa, tonnfhad agus méid oiriúnach do mhéid an tsnáithín optúil, is féidir é a mhodhnú go díreach, agus dea-chomhtháthú.
Sé, cuid de na príomhthreoracha iarratais léasair
F. Cumarsáid léasair
Tá sé an-choitianta inniu solas a úsáid chun faisnéis a tharchur. Mar shampla, úsáideann longa soilse chun cumarsáid a dhéanamh, agus úsáideann soilse tráchta dearg, buí agus glas. Ach ní féidir na bealaí seo go léir chun faisnéis a tharchur ag baint úsáide as solas gnáth a theorannú ach do achair ghearra. Más mian leat faisnéis a tharchur go díreach chuig áiteanna i bhfad i gcéin trí sholas, ní féidir leat solas gnáth a úsáid, ach léasair amháin.
Mar sin, conas a sheachadann tú an léasar? Tá a fhios againn gur féidir leictreachas a iompar feadh sreanga copair, ach nach féidir solas a iompar feadh sreanga miotail gnáth. Chun na críche sin, d'fhorbair eolaithe filiméad ar féidir leis solas a tharchur, ar a dtugtar snáithín optúil, dá ngairtear snáithín. Tá snáithín optúil déanta as ábhair ghloine speisialta, tá an trastomhas níos tanaí ná ribín gruaige daonna, de ghnáth 50 go 150 micrón, agus an-bhog.
Déanta na fírinne, is gloine optúil thrédhearcach le hinnéacs athraonta ard croí istigh an tsnáithín, agus tá an sciath sheachtrach déanta as gloine nó plaisteach le hinnéacs athraonta íseal. Ar thaobh amháin, is féidir leis an struchtúr seo an solas a athraonadh feadh an chroí istigh, díreach cosúil le huisce ag sreabhadh ar aghaidh sa phíopa uisce, leictreachas a tharchuirtear ar aghaidh sa sreang, fiú mura mbíonn aon éifeacht ag na mílte casadh agus casadh. Ar an láimh eile, is féidir leis an sciath le hinnéacs athraonta íseal cosc a chur ar sholas sceitheadh amach, díreach mar nach sceitheann an píopa uisce agus nach seolann ciseal inslithe na sreinge leictreachas.
Réitíonn cuma snáithíní optúla an bealach chun solas a tharchur, ach ní chiallaíonn sé sin gur féidir aon solas a tharchur go dtí áit an-fhada leis. Ní hamháin gile ard, dath íon, léasar treorach maith, an fhoinse solais is fearr chun faisnéis a tharchur, agus is ó cheann ceann den snáithín a thagann an t-ionchur, beagnach gan aon chaillteanas agus aschur ón taobh eile. Dá bhrí sin, is cumarsáid léasair í an chumarsáid optúil go bunúsach, a bhfuil na buntáistí a bhaineann le cumas mór, ardchaighdeán, foinse leathan ábhar, rúndacht láidir, marthanacht, srl. aici, agus measann eolaithe gur réabhlóid í i réimse na cumarsáide, agus is ceann de na héachtaí is gile sa réabhlóid theicneolaíoch í.
Am an phoist: 29 Meitheamh 2023