يُعدّ "الاستقطاب" سمة مشتركة بين أنواع الليزر المختلفة، وهو ما يتحدد بمبدأ تكوين الليزر.شعاع الليزريتم إنتاجه بواسطة الإشعاع المحفز لجزيئات الوسط الباعث للضوء داخلليزريتميز الإشعاع المحفز بخاصية فريدة: فعندما يصطدم فوتون خارجي بجسيم في حالة طاقة أعلى، يشع الجسيم فوتونًا وينتقل إلى حالة طاقة أقل. وتتشابه الفوتونات الناتجة في هذه العملية في الطور واتجاه الانتشار وحالة الاستقطاب مع الفوتونات الخارجية. وعندما يتشكل سيل من الفوتونات في الليزر، تشترك جميع الفوتونات في نمط معين في الطور واتجاه الانتشار وحالة الاستقطاب نفسها. لذا، يجب أن يكون النمط الطولي (التردد) لليزر مستقطبًا.
ليست كل أشعة الليزر مستقطبة. تتأثر حالة استقطاب الليزر بعدد من العوامل، بما في ذلك:
1. انعكاس الرنان: لضمان توطين المزيد من الفوتونات لتشكيل تذبذبات مستقرة في التجويف وتوليدضوء الليزرعادةً ما تُطلى الجهة النهائية للرنان بطبقة عاكسة محسّنة. ووفقًا لقانون فرينل، فإن تأثير الطبقة العاكسة متعددة الطبقات يؤدي إلى تغيير الضوء المنعكس النهائي من ضوء طبيعي إلى ضوء خطيالضوء المستقطب.
٢. خصائص وسط التضخيم: يعتمد توليد الليزر على الإشعاع المحفز. فعندما تُشع الذرات المثارة فوتونات تحت تأثير فوتونات خارجية، تهتز هذه الفوتونات في نفس اتجاه (حالة الاستقطاب) الفوتونات الخارجية، مما يسمح لليزر بالحفاظ على حالة استقطاب مستقرة وفريدة. حتى التغيرات الطفيفة في حالة الاستقطاب يتم ترشيحها بواسطة الرنان لأنه لا يمكن تكوين تذبذبات مستقرة.
في عملية تصنيع الليزر الفعلية، تُضاف عادةً صفيحة الموجة وبلورة الاستقطاب داخل الليزر لتثبيت حالة استقرار الرنان، مما يجعل حالة الاستقطاب داخل التجويف فريدة. هذا لا يزيد فقط من تركيز طاقة الليزر وكفاءة الإثارة، بل يمنع أيضًا الفقد الناتج عن عدم القدرة على التذبذب. لذلك، تعتمد حالة استقطاب الليزر على عوامل عديدة، مثل بنية الرنان وطبيعة وسط التضخيم وظروف التذبذب، وليست دائمًا فريدة.
تاريخ النشر: 17 يونيو 2024