LASER, Laser   Light Amplication by Stimulated Emission of Radiation   레이저, 레이져, 레이저 발광

(2020-03-21)
1. 레이저 (LASER, Light Amplication by Stimulated Emission of Radiation)유도방출을 이용한 광 발진에 의한 광 복사(Light Radiation)
     - 이득매질에너지 준위 간에서 여기(勵起)에 의해 밀도 분포가 반전(밀도반전)됨으로써,
     - 이로인해 나타나는 유도 방출을 이용

  ㅇ 증폭이라기 보다는 특정 파장(주파수) 만의 (가간섭성)을 (선택/강화시키는) 발진 장치 

  ㅇ 광범위한 분야에 이용
     - 광통신,의료,군사,계측,기계가공,광디스크2. 레이저 광선 (코히어런트 광) 이란?

  ㅇ 단일 파장 만을 가진 위상(位相)이 고른 연속된 
     - 이 스펙트럼분광 프리즘으로 살펴보면, 매우 가는 1개의 선스펙트럼 만 보임
        . 즉, 레이저 광선위상이 고른 단색광(單色光, Monochromatic Light)이며,
        . 이런 코히어런트광 또는 코히어런트(가간섭성)가 좋은 이라고 부름

  ㅇ 자외선,가시광선,적외선,X-선 등 넓은 파장 영역에서 단일 주파수전자파발진 가능
     - 레이저 광선은 인공적인 단색광 임 (즉, 자연에서 얻을 수 없음)
        . 즉, 단일 주파수(파장), 위상이 일치된, 날카로운 지향성, 높은 에너지를 갖음


3. 레이저 장치의 동작 상의 특징

  ㅇ 레이저 발진을 위한 부속요소
     - 광 증폭 이외에도 2개의 반사경(거울)로 구성된 광 공진기가 반드시 필요함

  ㅇ 레이저 발진을 위해 외부 에너지 (발진 개시 파워) 필요
     - 반전분포(밀도반전)를 위한 에너지 보다 커야 함 

  ㅇ 레이저는 사실상 고주파 발생기 또는 고주파 발진기 
     - 이에따라 발진이 일어나기 위한 증폭(Amplication), 궤환(Feedback), 그리고
       적절한 주파수 선택 동조 메커니즘이 필요


4. 레이저의 기본구성 (3가지 핵심 요소)레이저 매질/증폭매질/이득매질/활성매질 (Gain Medium) : 매질
     - 밀도반전(Population Inversion)이 가능한 물질 
        . 3 이상의 에너지준위를 갖는 물질레이저 준위(3준위계,4준위계) 참조
           .. 이 물질에너지를 주게되면 원자들이 높은 에너지 상태로 들뜨게 됨

  ②  펌핑매체 (Pumping Source)                            : 외부 에너지원
     - 펌핑이란 밀도반전을 형성하기 위해 외부에서 매질에 열에너지가 아닌 다른 형태의
       에너지를 공급하여 높은 에너지 준위를 갖는 원자나 분자들의 밀도를 높이는 과정

  ③  광 공진기 (Optical Cavity Resonator)                 : 광학적 공동
     - 보통 원통형 증폭매질 양끝에 마주보게 설치된 반사경에 의한 공동(Cavity)
        . 한쪽은 전반사 거울, 다른쪽은 하프거울(반사율,투과율이 거의 같음)

  


5. 레이저의 종류, 구분

  ※ ☞ 레이저 종류 참조
     - 일반적으로 발진 파장레이저매질(Laser Medium) 종류에 따라 구분
        . 기체레이저,고체레이저,액체레이저,반도체레이저


[레이저] 1. 레이저 2. 레이저 종류 3. 파장 고정기 4. 파장가변 레이저
[레이저 주요 원리]
  1.   기술공통
  2.   기초과학
  3.   진동/파동
    1.   진동
    2.   파동
    3.   광파(빛)
          1.
          2. 광학
          3. 광학 소자
      1.   광량/세기/측광/단위
      2.   빛의 성질/특징
      3.   기하광학
      4.   눈, 시각(인식)
      5.   색채학
      6.   발광(광원)
      7.   레이저
            1. 레이저
            2. 레이저 종류
            3. 파장 고정기
            4. 파장가변 레이저
        1.   레이저 주요 원리
      8.   광학 기타일반
    4.   음파(소리)
    5.   탄성파(지진)
  4.   방송/멀티미디어/정보이론
  5.   전기전자공학
  6.   통신/네트워킹
  7.   정보기술(IT)
  8.   공학일반(기계,재료등)
  9.   표준/계측/품질
  10.   기술경영

 
        최근수정     요약목록     참고문헌