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Intro ......

 

빠져나간 빛을 매질속으로 되돌려서 아직 들뜬상태로 있는 원자나 분자를 자극시켜 유도방출을 계속 일으켜야 한다.ac. 따라서 실제의 레이저에서 나오는 빛의 진동수 분포는 맨 아래의 그림처럼 가운데가 가장 강하고 띄엄띄엄한 몇개의 진동수를 포함하고 있게된다. 이 공진기는 일종의 파브리-페로 에탈론이라 할 수 있는데 레이저 빛은 그 구조속에서 공명상태의 빛이 부분적으로 빛을 투과하는 한쪽 거울을 통하여 조금씩 빠져나오는 것이라 할 수 있다.레포트 자료등록 레이저 공진-보고서1 자료등록 [레포트] 레이저 공진-보고서[1] (레이저공진) 레이저 란? LASER(Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)의 약자로 짧게 우리나라 말로 해석한다면,, 왼쪽에 사용된 거울은 면 전체가 반사되는 전 반사용 거울이며 오른쪽에 사용된 거울은 부분적인 반사만 일어나는 반반사 거울입니다. (우리가 흔히 볼수 있는 거울은 유리의 표면에 반사막을 입힌것이기 때문에 효율이 떨어져 좀 특수한 형태의 거울이  ......

 

 

Index & Contents

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[레포트] 레이저 공진-보고서[1]

 

(레이저공진)

 

레이저 란?

 

LASER(Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)의 약자로 짧게 우리나라 말로 해석한다면, 전자기파를 증폭하거나 발진하는 장치입니다.

 

 

 

 

 

레이저 광의 발생에 대한 기본 원리는 다음과 같습니다.

 

 

 

 

그림에서와 같이 이 두개의 형태가 다른 거울을 사용하여 레이저 방출을 유도할 수 있고,

왼쪽에 사용된 거울은 면 전체가 반사되는 전 반사용 거울이며 오른쪽에 사용된 거울은 부분적인 반사만 일어나는 반반사 거울입니다.

(우리가 흔히 볼수 있는 거울은 유리의 표면에 반사막을 입힌것이기 때문에 효율이 떨어져

좀 특수한 형태의 거울이 있어야 합니다. 거울처럼 유리면을 통과하여 반사막까지 도달한다음 다시 반사되는 형태가 아닌 표면에서 바로 반사될수 있는 형태.)

 

두개의 거울을 마주보게 세워둔 다음 빛을 사용하여 반반사용 거울에 비추어 줍니다.

그럼 그곳에 도달한 빛은 반사되어 왼쪽의 전반사 면에 닿게 되고 그기서 반사된 빛은 다시 오른쪽의 반반사용 거울로 되돌아 간다.

 

반사된 빛은 다시 왼쪽의 전반사로 돌아가고, 이렇게 왔다갔다를 되풀이 하다보면 순식간에 광량은 늘어나 양 거울사이에서 폭주를 일으키게 됩니다.

이 상태에서 오른쪽에 있는 반반사용 거울면에 구멍을 하나 뚫어주게 되면 그곳을 통해 사태를 일으키며 왔다갔다 하던 빛 중의 일부가 정확하게는 전반사에서 튕겨진 빛이 구멍의 위치와 맞게되면 밖으로 흘러 나오게 되는데 이것이 바로 레이저 광선이 되는 것입니다.

 

 

 

 

 

 

빛의 공명상태

 

거울속에서 빛이 공명상태로 존재한다.

레이저 매질에서 초기에 자발적이나 유도방출된 빛의 대부분은 특별한 방향성이 없어 사방으로 퍼져나가 버린다. 이 빠져나간 빛을 매질속으로 되돌려서 아직 들뜬상태로 있는 원자나 분자를 자극시켜 유도방출을 계속 일으켜야 한다. 이를 위하여 양쪽에 거울을 배치하여 계속 되돌려 보낼 수 있도록 하는데 이를 레이저 공진기라고 한다. 이 공진기는 일종의 파브리-페로 에탈론이라 할 수 있는데 레이저 빛은 그 구조속에서 공명상태의 빛이 부분적으로 빛을 투과하는 한쪽 거울을 통하여 조금씩 빠져나오는 것이라 할 수 있다.

 

 

 

 

-선형거울로된 레이저 공진기- -오목거울로된 레이저 공진기-

 

 

 

 

 

 

-세개의 선형거울로된 레이저 공진기-

 

 

 

세로방향 진동 모드

 

공진기의 거울 사이의 거리를 d라고 하면 그 사이에서 뛰노는 정상파는 c/2d의 정수배의 진동수를 가질 수 있어 Δν= c/2d 의 등간격을 갖는 무수히 많은 모드가 존재할 수 있다. 그러나 공진기 내부의 레이저 매질의 원자 방출 스펙트럼의 진동수가 특정한 값을 가지고 있어서 좁은 대역의 빛만 증폭이 이루어진다. 1m의 기체 레이저의 경우 Δν= 150MHz이다. 한편 이득이 손실보다 큰 진동수 대역은 보통의 경우 이보다 수~십수배 정도 커서 레이저의 스펙트럼은 아주 날카로운 수~십수개의 선 스펙트럼을 가지게 된다.

 

 

 

 

 

레이저의 세로방향 진동 모드 도플러 효과 등에 의해 레이저 매질이 방출하는 빛의 진동수는 위의 종 모양 그림형태를 하고 있다. 한편 평행한 두 거울로 이루어진 레이저 공진기 내부에서 공명상태로 존재하는 빛의 진동수는 중간의 그림처럼 c/2d 의 간격을 하고 있어 이러한 빛만이 오랫동안 존재할 수 있다. 따라서 실제의 레이저에서 나오는 빛의 진동수 분포는 맨 아래의 그림처럼 가운데가 가장 강하고 띄엄띄엄한 몇개의 진동수를 포함하고 있게된다.

 

 

-참고문헌-

physica.gnu.ac.kr

네이버

 

 

 

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