MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 5

1. Lý do chọn đề tài 5

2. Mục đích nghiên cứu 8

3. Nhiệm vụ nghiên cứu 8

4. Đối tượng nghiên cứu 8

5. Phạm vi nghiên cứu 9

6. Phương pháp nghiên cứu 9

NỘI DUNG 10

Chương 1: Cơ sở lý thuyết 10

1.1. Quá trình hấp thụ, phát xạ tự phát và phát xạ cưỡng bức theo quan điểm lượng tử 10

1.1.1. Quá trình hấp thụ 11

1.1.2. Quá trình phát xạ tự phát 12

1.1.3. Quá trình phát xạ cưỡng bức 13

1.2. Hiện tượng khuếch đại 15

1.3. Sự nghịch đảo mật độ cư trú 16

1.4. Ngưỡng phát 16

Chương 2: Tổng quan về Laser 18

2.1. Khái niệm 18

2.2. Lịch sử nghiên cứu Laser 19

2.3. Cơ chế phát Laser 22

2.4. Cấu tạo của máy phát laser 28

2.4.1. Môi trường hoạt chất 29

2.4.2. Nguồn bơm của Laser 30

2.4.3. Buồng cộng hưởng Laser 31

2.4.3.1 Cấu tạo 31

2.4.3.2 Chức năng 32

2.4.3.3. Hệ số phẩm chất trong buồng cộng hưởng 33

2.4.3.4 Các Mode trong buồng cộng hưởng 34

2.5. Đặc điểm của chùm tia Laser 35

2.5.1. Tính chất vật lý 35

2.5.1.1. Độ định hướng cao 35

2.5.1.2. Tính đơn sắc rất cao 36

2.5.1.3. Có khả năng phát xung cực ngắn 36

2.5.1.4. Độ rộng phổ 36

2.5.1. 5. Cường độ sáng lớn 37

2.5.1.6. Tính kết hợp của Laser. 38

2.5.2. Tính chất sinh học 38

2.5.2.1. Hiệu ứng kích thích sinh học. 38

2.5.2.2. Hiệu ứng nhiệt. 39

2.5.2.3. Hiệu ứng quang ion. 39

Chương 3: Một số laser rắn 40

3.1. Khái niệm laser rắn 40

3.2. Đặc điểm của Laser rắn 40

3.3. Laser Ruby 40

3.3.1. Khái niệm 40

3.3.2 Cấu tạo của Ruby 40

3.3.3 Cấu tạo của Laser Ruby 41

3.3.3.1. Môi trường hoạt chất 42

3.3.3.2. Buồng cộng hưởng 43

3.3.3.3. Nguồn bơm 44

3.3.4. Nguyên lý hoạt động của Laser Ruby 45

3.2.5. Ưu và nhược điểm của Laser Ruby 51

3.2.5.1. Ưu điểm 51

3.2.5.2. Nhược điểm 51

3.4. Laser Ti: sapphire 52

3.4.1. Khái niệm 52

3.4.2. Cấu tạo của Sapphire 52

3.4.3. Cấu tạo của Laser Ti: sapphire 52

3.4.3.1. Môi trường hoạt chất 52

3.4.3.2. Buồng cộng hưởng 53

3.4.3.3. Nguồn bơm 56

3.4.4. Nguyên lý hoạt động của Laser Ti: sapphire 56

3.4.5. Ưu và nhược điểm của Laser Ti: sapphire 59

3.5. Laser dùng nguyên tố đất hiếm 59

3.5.1. Laser Nd:YAG 59

3.5.1.1. Khái niệm 59

3.5.1.2. Cấu tạo của Nd:YAG 60

3.5.1.3. Cấu tạo của Laser Nd:YAG 60

3.5.1.4. Nguyên lý hoạt động của Laser Nd:YAG 61

3.5.1.5. Ưu và nhược điểm của Laser Nd:YAG 65

3.5.2. Laser Yb: YAG 66

3.5.2.1. Khái niệm 66

3.5.2.2. Cấu tạo của Yb:YAG 66

3.5.2.3. Cấu tạo của Laser Yb:YAG 66

3.5.2.4. Nguyên lý hoạt động của Laser Yb:YAG 68

3.5.2.5. Ưu và nhược điểm của Laser Yb:YAG 69

3.5.3. Laser rắn sử dụng một số nguyên tố đất hiếm khác 69

3.6. Laser Tm:Ho: YAG 70

3.7. Ứng dụng của Laser rắn 72

3.7.1 Gia công vật liệu 72

3.7.2 Trong quân sự 78

3.7.3 Dùng trong y học 79

KẾT LUẬN 82

TÀI LIỆU THAM KHẢO 83