Inovasi dari Laser Part 1

mesin laser

Akar teknologi laser modern kembali ke ledakan inovasi di tahun-tahun setelah demonstrasi Theodore Maiman pada laser ruby ​​pada tahun 1960. Sebagian besar jenis laser pertama kali ditunjukkan pada tahun-tahun awal, tetapi teknologi mereka telah berkembang pesat sejak saat itu dan hari ini ada di gulungan

Laser telah mencapai keragaman luar biasa di setengah abad pertama mereka. Pointer laser merah biasa digunakan sebagai mainan kucing, hadiah pameran dagang, atau pembaca kode batang di supermarket. Ratusan juta laser dioda diproduksi secara massal setiap tahun, bagian vital dari produk konsumen umum seperti pemutar CD dan DVD.

Baca juga : Mesin Laser

Laser excimer Argon-fluoride, jenis yang dikembangkan pada tahun 1970-an, melakukan operasi refraktif dan menulis pola pada chip elektronik yang canggih. Dan industri pertahanan telah berinovasi dengan laser kecil dan raksasa untuk penemuan jarak jauh dan senjata.Tiga Pendekatan

Upaya untuk mengembangkan laser pertama difokuskan pada tiga pendekatan untuk menghasilkan inversi populasi yang diperlukan untuk menghasilkan emisi terstimulasi:

  • Eksitasi pengeluaran gas
  • Pemompaan optik dari uap logam alkali
  • Pemompaan optik dari padatan

Maiman berhasil memompa optik ruby ​​karena dia memahami materi dan mengakui bahwa lampu kilat dapat memberikan intensitas pompa yang tinggi yang diperlukan untuk menghasilkan inversi populasi dalam ruby, laser tiga tingkat.

Yang pertama memperluas karya Maiman adalah Peter Sorokin dan Mirek Stevenson di IBM TJ Watson Research Laboratory (USA). Mereka menggunakan flashlamp pumping untuk mendemonstrasikan laser empat level pertama, uranium dalam kristal kalsium-fluorida pada November 1960. Karena ruby ​​adalah laser tiga level, dengan tingkat laser lebih rendah di keadaan dasar, lebih dari setengah dari pemancar cahaya atom kromium harus bersemangat untuk menghasilkan inversi populasi.

Laser empat tingkat seperti uranium tidak memerlukan depopulasi dari kondisi dasar, memudahkan persyaratan pompa. Uranium tidak pernah terbukti praktis karena membutuhkan pendinginan kriogenik, tetapi ia menunjukkan cara untuk mengembangkan laser empat tingkat solid.

Langkah besar berikutnya dalam laser solid-state adalah aksi laser pada garis 1,06-mikrometer neodymium. Demonstrasi pertama adalah Nd-doped calcium tungstate, didemonstrasikan pada tahun 1961 oleh LF Johnson dan K. Nassau di Bell Labs (AS). Belakangan tahun itu, Elias Snitzer di American Optical menunjukkan bahwa batang kaca tipis yang didoping dengan neodymium juga bisa lase. Neodymium memiliki sifat laser yang sangat baik; pengembang mempelajari banyak host kristal lainnya.

Artikel terkait : Spare part Mesin Laser

Pemenang putaran pertama pengembangan kristal laser adalah Yd-doped YAG, dengan aksi laser pertama kali didemonstrasikan pada tahun 1964 oleh JE Geusic, HM Marcus dan LG Van Uitert dari Bell Labs.

Karya Snitzer juga menabur benih untuk teknologi lain yang akan berkembang jauh di kemudian hari: laser serat. American Optical telah mempekerjakannya untuk bekerja pada serat optik, dan upaya pertamanya untuk menunjukkan laser adalah serat optik dengan inti mereka diolah dengan unsur-unsur tanah jarang.

Laser neodymium-glass-nya pada dasarnya adalah serat tebal. Kemudian dia menunjukkan bahwa panjang kaca yang didoping neodymium dapat memperkuat sinyal: penguat optik pertama. Tetapi bertahun-tahun akan berlalu sebelum aplikasi itu lepas landas.

Laser Gas CW

Laser gelombang kontinu pertama ditunjukkan pada tanggal 12 Desember 1960 oleh Ali Javan, William Bennett, dan Donald Herriott di Bell Labs. Mereka menggunakan pelepasan listrik untuk mengeluarkan campuran helium dan neon untuk memancarkan pada garis 1,15-μm neon. Eksperimen itu sulit dan butuh hampir satu tahun untuk ditiru orang lain. Tetapi dengan mampu menghasilkan sinar yang koheren memungkinkan untuk menyelaraskan cermin rongga datar yang sejajar satu sama lain dalam rongga Fabry-Perot, membuatnya lebih mudah untuk menunjukkan laser gas lainnya.

Langkah besar berikutnya dalam laser gas datang pada tahun 1962 ketika Alan White dan J. Dane Rigden membuat laser He-Ne berosilasi pada transisi merah 632,8-nanometer. Laser gelombang kontinu yang terlihat membuka pintu ke banyak aplikasi baru.

Emmett Leith dan Juris Upatnieks di Laboratorium Willow Run Universitas Michigan (AS) menggunakan laser merah untuk membuat hologram laser tiga dimensi pertama. Spectra-Physics and Optics Technology Inc. segera memproduksi laser He-Ne merah untuk dijual untuk penelitian dan aplikasi komersial.

Jenis laser gas bertenaga debit lain segera menyusul. Pada tahun 1963, C. Kumar N. Patel dari Bell Labs memutuskan bahwa tindakan laser yang menarik pada transisi getaran molekul harus menghasilkan daya yang lebih tinggi daripada transisi atom. Pilihan pertamanya adalah karbon dioksida, dan pada percobaan pertamanya ia mendapatkan puluhan miliwatt pada garis 10,6-m, peningkatan besar untuk laser gas awal.

Menambahkan nitrogen meningkatkan output menjadi 10 watt, cukup untuk menarik minat militer. Kontraktor militer membangun versi raksasa, akhirnya mencapai 8,8 kilowatt di monster dengan jalur sinar 230 meter. Terobosan ke puluhan kilowatt datang ketika Ed Gerry dan Arthur Kantrowitz dari Avco Everett Research Laboratory (USA) mendemonstrasikan laser CO2 dinamis-gas pada tahun 1966, sebuah pengembangan yang tetap diklasifikasikan sampai tahun 1970, ketika laser-laser tersebut mencapai 100 kW.

Artikel lainnya : Jual dan Sewa Mesin Laser

Leave a Reply