Mini Encyclopedia: Mataupu Faavae ma Fa'aoga o le Fa'agasologa o le Fa'avelaina o le Laser
Tulaga o le Malosi
O mea faitino e faia i atomu, ma o atomu e aofia ai se nucleus ma ni electrons. E fealua'i electrons i le nucleus. E lē fa'afuase'i le malosi o electrons i totonu o se atomu.
O le mekanika kuantumu, lea e faʻamatalaina ai le lalolagi microscopic, e taʻu mai ai ia i tatou o loʻo i ai eletise i tulaga tumau o le malosi. O tulaga eseese o le malosi e fetaui ma malosiaga eseese o eletise: o taʻamilosaga e mamao ese mai le nucleus e maualuga atu le malosi.
E le gata i lea, e mafai e ta'amilosaga ta'itasi ona uuina le aofa'i maualuga o eletise. Mo se fa'ata'ita'iga, o le ta'amilosaga maualalo (e latalata i le nucleus) e mafai ona uuina ai le 2 eletise, ae o ta'amilosaga maualuluga e mafai ona uuina ai le 8 eletise, ma isi mea fa'apena.
Suiga
E mafai e eletise ona siitia mai le tasi tulaga o le malosi i le isi tulaga e ala i le mitiia pe faasaolotoina o le malosi.
Mo se faʻataʻitaʻiga, a mitiia e se eletise se photon, e ono oso ese mai se tulaga maualalo o le malosi i se tulaga maualuga. I se tulaga tutusa, e mafai e se eletise i se tulaga maualuga o le malosi ona paʻu i se tulaga maualalo e ala i le faʻasalalauina o se photon.
I nei faiga, o le malosi o le photon ua mitiia pe fa'asalalauina e tutusa lava ma le eseesega o le malosi i le va o tulaga e lua. Talu ai ona o le malosi o le photon e fuafua ai le galu o le malamalama, o le malamalama ua mitiia pe fa'asalalauina e iai lona lanu tumau.
Mataupu Faavae o le Fa'atupuina o le Laser
Fa'aosofia le Miti
E tupu le mitiia fa'aosofia pe a mitiia e atomu i se tulaga maualalo le malosi le ave o fa'asalalauga mai fafo ma fesuia'i i se tulaga maualuga le malosi. E mafai e eletise ona osooso mai le tulaga maualalo i le maualuga o le malosi e ala i le mitiia o photons.
Fa'aosofiaina o le Fa'asa'olotoina
O le fa'aosofiaina o le emission o lona uiga o eletise i se tulaga maualuga o le malosi, i lalo o le "fa'aosofiaina" po'o le "induction" o se photon, e fesuia'i i se tulaga maualalo o le malosi ma fa'aosofia ai se photon i le taimi tutusa e pei o le photon e ulufale mai.
O le uiga autū o le fa'aosofiaina o le fa'aosofiaina o le photon e tutusa ma le photon muamua: tutusa le televave, tutusa le itu, ma e matuā lē mafai ona iloa se eseesega. I lenei auala, e avea ai le tasi photon ma photon tutusa e lua e ala i le tasi faiga fa'aosofiaina o le fa'aosofiaina. O lona uiga e fa'amalosia pe fa'ateleina le malamalama - o le mataupu faavae autū lea o le gaosiga o le laser.
Fa'asa'olotoina Fa'afuase'i
E tupu le fa'asalalauga fa'afuase'i pe a pa'ū ifo eletise i se tulaga maualuga o le malosi i se tulaga maualalo e aunoa ma se faatosinaga mai fafo, ma fa'asalalauina ai le malamalama (fa'asalalauga eletise maneta) i le taimi o le fesuia'iga. O le malosiaga o le photon o le E=E2−E1, o le eseesega o le malosi i le va o tulaga e lua.
Tuutuuga mo le Fa'atupuina o le Laser
Feololo o le Gain Laser
O le gaosiga o le laser e manaʻomia ai se auala talafeagai e maua ai le malosi, e mafai ona avea ma kesi, vai, mautu, poʻo le semiconductor. O le ki autu o le ausia lea o le inversion o le faitau aofaʻi i totonu o le auala, o se tulaga manaʻomia mo le gaosiga o le laser. O le maualuga o le malosiaga e mafai ona faʻaaogaina e matua aoga lava mo le inversion o le faitau aofaʻi.
Puna o le Pamu
Ina ia ausia le fa'afeagai o le faitau aofa'i, e tatau i le faiga fa'a-atomika ona fa'aosofia e fa'ateleina le aofa'i o vaega i le tulaga maualuga o le malosi.
O auala masani e aofia ai:
- Pamuina eletise: fa'asa'olotoina o le kesi e fa'aaoga ai eletise e maualuga le malosi o le kinetic
- Pamuina opitika: fa'avevela e ala i puna malamalama fa'apulupulu
- Pamuina fa'avevela, pamuina fa'akemikolo, ma isi mea fa'apena.
O nei metotia e ta'ua fa'atasi o le pamuina. E mana'omia le pamuina faifai pea ina ia fa'atumauina ai le tele o vaega i le tulaga maualuga nai lo le tulaga maualalo mo le mautu o le gaosiga o le laser.
Resonator
Faatasi ai ma se auala talafeagai e maua ai le malosi ma se puna o le pamu, e mafai ona ausia le inversion o le faitau aofaʻi, ae o le malosi o le stimulated emission e vaivai tele mo le faʻaaogaina moni. E manaʻomia nisi faʻamalosiaga, lea e maua mai i se optical resonator.
O se resonator opitika e aofia ai ni fa'ata e lua e matuā atagia lelei ma tu'u fa'atasi i pito uma e lua o le laser:
- Tasi le fa'ata atagia atoa
- Tasi le fa'ata fa'ata'ita'i vaega ma le fa'ata fa'asalalau vaega
O le fa'ata atagia atoa e toe fa'afo'i mai ai le malamalama uma e soso'o i lona ala muamua. O le fa'ata atagia fa'aitiiti e toe fa'afo'i mai ai photons i lalo ifo o se tulaga fa'atapula'a o le malosi i totonu o le ala, ae o photons i luga a'e o le tulaga fa'atapula'a e fa'asalalau atu o se malamalama laser fa'ateleina.
E fealualuai le malamalama i luma ma luma i totonu o le resonator, ma faʻaosofia ai se faasologa o tali o le faʻaosofiaina o le emission, faʻateleina e pei o se avalanche ma maua ai le gaosiga o le laser malosi tele.
O le ā le Moli Pamu?
O le lamepa xenon o se lamepa e fa'asa'oloto ai le kesi e le gaoioi, e masani ona foliga sa'o le paipa. E masani ona aofia ai eletise, se paipa kuata, ma le kesi xenon (Xe) ua fa'atumuina.
O eletise e faia i u'amea e maualuga le tulaga e liusuavai ai, maualuga le lelei o le fa'asalalauina o eletise, ma maualalo le sputtering. O le paipa lamepa e faia i le tioata kuata e malosi tele, e tete'e atu i le vevela maualuga, e maualuga le fesiitaiga, ma fa'atumuina i le kesi xenon.
O le ā le Nd:YAG Laser Rod?
O le Nd:YAG (Neodymium-doped Yttrium Aluminum Garnet) o le mea laser malo e masani ona faʻaaogaina.
O le YAG o se kirisitala kupita e maualuga lona ma'a'a, lelei tele le tulaga opitika, ma maualuga le fa'avevela. O ions neodymium trivalent e suitulaga i nisi ions yttrium trivalent i le lattice kirisitala, o le mafua'aga lea o le igoa neodymium-doped yttrium aluminum garnet.
Uiga o le Laser
Fegalegaleai Lelei
E lē mautonu le itu e agaʻi i ai le malamalama mai punaoa masani, e lē tutusa lona tulaga, ma le taimi, ma e lē mafai ona taulaʻi i se tulaga e tasi e tusa lava pe faʻaaogaina se tioata tioata (lentilles).
E matuā feso'ota'i lelei le malamalama laser: e iai sona televave mama, e fa'asalalau i le itu lava e tasi i le tulaga atoatoa, ma e mafai ona taula'i i se tama'i vaega e matuā malosi tele.
Fa'atonuga Sili Ona Lelei
E sili atu le lelei o le fa'asinomaga o le laser nai lo se isi lava puna o le malamalama, e toetoe lava a pei o se ave e tutusa. E tusa lava pe fa'atatau i le Masina (pe tusa ma le 384,000 km le mamao), e na'o le 2 km le lautele o le vaega.
Lelei le Monochromaticity
O le malamalama o le laser mai le fa'aosofia o le emission e matua vaapiapi lava le tele o taimi e alu ai. I se faaupuga faigofie, e matua lelei lava le monochromaticity o le laser — o lona "lanu" e matua mama lava. E taua tele le monochromaticity mo fa'aoga fa'agaioiga o le laser.
Pupula Maualuga
E fa'aaogā e le uelo laser le fa'asinomaga sili ona lelei ma le malosi tele o ave laser. E taula'i le laser i totonu o se vaega la'ititi e ala i se faiga opitika, ma fausia ai se puna vevela e matua'i malosi i se taimi pu'upu'u lava, e fa'amalūlūina ai le mea ma fausia ai ni vaega ma ni so'oga mautu o le uelo.
Fa'amanuiaga o le Fa'avelaina o le Laser
Pe a faatusatusa i isi metotia o le uelo, e ofoina atu e le uelo laser:
- Maualuga le malosi o le fa'aputuga, maualuga le lelei o le fa'avevela, maualuga le sa'o, ma le tele o le fua fa'atatau o le loloto-i-le-lautele o fa'avevela.
- Maualalo le vevela e ulufale mai, la'ititi le sone e a'afia i le vevela, la'ititi le fa'alavelave toega ma le fa'aleagaina.
- Fa'avevela e lē fesoota'i, fa'asalalauga fesiita'i e ala i le fiber-optic, faigofie ona maua, ma maualuga le otometi.
- Fuafuaga soofaatasi fetuutuunai, sefeina o mea mata.
- Malosiaga e mafai ona pulea lelei, taunuuga mautu o le uelo, ma foliga vaaia lelei o le uelo.
Faiga Fa'avevela Laser mo Mea U'amea
Apa siliva
- E mafai ona ausia ni taunuuga lelei i pulu masani o galu faatafafa.
- Fuafua ni so'oga e taofi ai vaega o le uelo mai mea e le o ni u'amea.
- Ia lava le tele o le vaega e uelo ai ma le mafiafia o le fasipepa mo le malosi ma le foliga vaaia.
- Ia mautinoa le mama o le mea faigaluega ma le mago o le si'osi'omaga i le taimi e uelo ai.
Alumini Alloys
- O le maualuga o le atagia mai o le la e manaʻomia ai le malosi maualuga o le laser.
- E faigofie ona māvaevae i le taimi o le pulse spot welding, ma fa'aitiitia ai le malosi.
- E mafai ona pisipisia mea mai le tuufaatasiga; fa'aaoga mea mata e sili ona lelei.
- E sili atu ni taunuuga lelei i le tele o le vaega ma le umi o le lautele o le pulse.
Kopa ma Alamanuia Kopa
- E sili atu le atagia mai o le ata nai lo le alumini; e manaʻomia ai le malosi maualuga atu o le laser.
- E tatau ona fa'asaga le ulu o le laser i se tulimanu.
- E sili atu ona faigata ona fa'apipi'i le 'apamemea (apamemea, cupronickel, ma isi) ona o elemene fa'apipi'i; e mana'omia le filifilia ma le fa'aeteete o parakalafa.
Fa'aletonu Masani i le Fa'avelaina ma Fofo o le Laser
O faʻasologa sese poʻo le faʻagaioiga le talafeagai e masani ona mafua ai ni faʻaletonu o le uelo, e aofia ai:
- Fa'asalalauina o le fogā'ele'ele
- Porosity i totonu o le uelo
- Māvaevae o le uelo
- Fa'aleagaina o le uelo
Fa'asusuina o le Weld
O le pisipisia tele e mafua mai i le maualuga tele o le malosi o le laser: e mitiia e le workpiece le tele o le malosi i se taimi puupuu, e mafua ai le matuā fa'apupuna o mea ma le malosi tele o le tali atu i le vai ua liusuavai.
E fa'aleagaina e le pisipisia foliga vaaia, sa'o le fa'apipi'iga, ma le malosi o le uelo.
Mafua'aga
- Maualuga tele le malosi o le tumutumu o le laser.
- O le galu talafeagai o le uelo, aemaise lava mo mea e maualuga le atagia mai o le la.
- O le vaevaeina o meafaitino e mafua ai ona mitiia le malosi i le lotoifale.
- O lo'o i ai ni mea leaga e lē o ni u'amea i luga o le fogaeleele o le workpiece.
- O mea e maualalo le tulaga e liusuavai ai i le va po'o lalo o fasi mea faigaluega, e fa'atupuina ai le kesi i le taimi o le uelo.
- O fale gaogao ua tapunia e mafua ai ona fa'alauteleina le kasa ma pisipisia.
Tali
- Fa'aleleia atili tapula'a: fa'aitiitia le malosi pito i luga pe fa'aaoga ni galu tetele.
- Faaaoga mea mata e agavaa ma maualuga le tulaga lelei.
- Fa'amalosi le fa'amamāina a'o le'i faia le uelo e aveese ai le suau'u ma mea leaga.
- Fa'aleleia atili le mamanu o le fausaga o le uelo.
Porosity i totonu
O le porosity o le fa'aletonu masani lea i le fa'avevela laser. O le saoasaoa o le ta'amilosaga fa'avevela ma le pu'upu'u o le ola o le vai ua liusuavai e taofia ai le kesi mai le alu ese, ma fa'atupuina ai ni pu.
Ituaiga masani: pu o le haitorosene, pu o le kaponi monoksisa, ma pu o le keyhole collapse.
Mavaevae o le Uelo
E matuā fa'aitiitia e māvaevae le malosi o le uelo ma le umi e fa'aaoga ai. O le vave fa'avevela ma le fa'amālūlūina o le uelo laser e fa'ateleina ai le lamatiaga o le māvaevae.
O le tele o māvaevae e fai i le uelo laser o māvaevae vevela ia, e masani ona faia i u'amea alumini ma u'amea e maualuga le kaponi/u'amea maualuga.
Puipuiga
- Mo mea e maaleale, fa'aopoopo i ai ni galu e fa'avevela muamua ma fa'amālūlū malie e fa'aitiitia ai le māvaevae.
- Fa'aleleia lelei le mamanu o so'oga e fa'aitiitia ai le mamafa i le uelo.
- Filifili meafaitino e itiiti le fa'agata ona māvaevae i lalo o le fa'atinoga tutusa.
Fa'aleagaina o le Uelo
E masani ona tupu le fa'aleagaina o foliga i pepa manifinifi, o fasi galuega e tele vaega, po'o le fa'apipi'iina o vaega e tele, e a'afia ai le fa'apotopotoga ma le fa'atinoga. E mafua mai i le le tutusa o le vevela e ulufale mai ma le le tutusa o le fa'alauteleina/fa'apu'upu'uina o le vevela.
Tali
- Fa'aleleia atili tapula'a e fa'aitiitia ai le vevela e ulufale mai: fa'ateleina le malosi o le tumutumu a'o fa'aitiitia ai le lautele o le pulse.
- Fa'aitiitia le saoasaoa o le uelo ma le televave o le pulse e fa'aitiitia ai le vevela i le taimi ta'itasi.
- Fa'aleleia le fa'asologa o le uelo ina ia mautinoa le tutusa o le fa'avevela.
Taimi na lafoina ai: Fepuari-25-2026
