Die Wechselwirkung zwischen Voll- und Teilreflexionsspiegeln ist der grundlegende Mechanismus, der gewöhnliches Licht in einen Laserstrahl verwandelt. Diese beiden Komponenten erzeugen einen "optischen Resonator", der Photonen im Gerät einschließt. Indem das Licht gezwungen wird, durch das Lasermedium hin und her zu springen, stellen diese Spiegel sicher, dass die Energie auf einen bestimmten Schwellenwert verstärkt wird, bevor sie als kohärenter Strahl austreten darf.
Die Spiegel wirken als Ein- und Verstärkungssystem. Indem sie Licht zwischen einer festen Barriere und einem semipermeablen Tor einschließen, zwingt das System die Photonen, sich durch stimulierte Emission zu vervielfachen, bis sie genügend Energie besitzen, um als nutzbarer Laser durch den Austrittsspiegel zu gelangen.
Die Mechanik des optischen Resonators
Das Herzstück eines medizinischen ästhetischen Lasers ist nicht nur die Lichtquelle, sondern der optische Hohlraum, der durch diese beiden Spiegel definiert wird.
Die Rolle des hinteren Spiegels
Der hintere Spiegel ist für die Vollreflexion ausgelegt. Er wirkt als "Sackgasse" für die Lichtenergie im Hohlraum.
Seine Hauptfunktion besteht darin, 100 % der Photonen zurück in das Lasermedium zu reflektieren. Dies stellt sicher, dass keine Energie verschwendet oder aus der Rückseite des Geräts verloren geht.
Die Rolle des Austrittsspiegels
Der vordere Spiegel, bekannt als Austrittsspiegel, ist für die Teilreflexion ausgelegt. Er wirkt als selektiver Torwächter.
Er reflektiert einen erheblichen Teil der Photonen zur weiteren Verstärkung zurück in den Hohlraum. Er ist jedoch so konstruiert, dass er einen bestimmten Prozentsatz des Lichts durchlässt, sobald es die erforderliche Intensität erreicht hat.
Verstärkung durch stimulierte Emission
Während die Photonen zwischen dem hinteren und vorderen Spiegel hin und her reflektiert werden, durchlaufen sie wiederholt das Lasermedium.
Während dieser Durchgänge interagieren die Photonen mit dem Medium, um eine stimulierte Emission auszulösen. Dieser Prozess erzeugt neue Photonen, die mit den Originalen identisch sind, wodurch das Licht effektiv geklont und seine Leistung erhöht wird.
Dieser Zyklus wird fortgesetzt, bis die optische Energie einen energiereichen, hochgradig kohärenten Zustand erreicht, der als optische Resonanz bekannt ist.
Verständnis der Kompromisse
Die Beziehung zwischen den beiden Spiegeln beruht auf einem empfindlichen Gleichgewicht, das als vorgegebener Schwellenwert bezeichnet wird.
Gleichgewicht zwischen Eindämmung und Freigabe
Wenn der Austrittsspiegel das Licht zu früh entweichen lässt, ist der Strahl schwach. Die Photonen haben nicht genügend Durchgänge durch das Medium gemacht, um eine signifikante Verstärkung zu erreichen.
Umgekehrt, wenn der Austrittsspiegel zu viel Licht zurückreflektiert, kann die Energie im Hohlraum sichere Grenzen überschreiten, ohne einen nützlichen externen Strahl zu erzeugen.
Die Notwendigkeit von Schwellenwerten
Das System ist für eine korrekte Funktion auf einen vorgegebenen Energieschwellenwert angewiesen. Der Laserstrahl wird erst freigegeben, wenn die interne Verstärkung die Reflektivität des Austrittsspiegels überwindet.
Dies stellt sicher, dass die Ausgabe nicht nur ein kontinuierliches Lichtleck ist, sondern eine konzentrierte, leistungsstarke Energieabgabe, die für medizinische Anwendungen geeignet ist.
Analyse der Laserleistung
Bei der Bewertung medizinischer ästhetischer Laser hilft das Verständnis der Spiegelkonfiguration, die Effizienz und Strahlqualität des Geräts zu erklären.
- Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf der Strahlintensität liegt: Stellen Sie sicher, dass das Gerät so kalibriert ist, dass die optische Resonanz einen hohen Sättigungspunkt erreicht, bevor der Austrittsspiegel die Freigabe zulässt.
- Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf der Strahlkohärenz liegt: Erkennen Sie, dass die präzise Ausrichtung der Voll- und Teilspiegel dafür sorgt, dass die Lichtwellen parallel und fokussiert bleiben.
Die präzise Kalibrierung dieser beiden Spiegel bestimmt, ob ein Gerät einen verstreuten Blitz oder einen präzisen Laserstrahl in klinischer Qualität erzeugt.
Zusammenfassungstabelle:
| Komponente | Reflexionstyp | Hauptfunktion | Auswirkung auf den Laserstrahl |
|---|---|---|---|
| Hinterer Spiegel | Vollreflexion (100%) | Fängt Photonen im Hohlraum ein | Verhindert Energieverlust und gewährleistet maximale Verstärkung. |
| Austrittsspiegel | Teilreflexion | Selektiver Torwächter | Gibt den Strahl erst frei, wenn der vorgegebene Energieschwellenwert erreicht ist. |
| Lasermedium | N/A | Ort der stimulierten Emission | Klont Photonen, um die Leistung zu erhöhen und die Strahlkohärenz aufrechtzuerhalten. |
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Referenzen
- Barry E. DiBernardo, Andrea Cacciarelli. Cutaneous Lasers. DOI: 10.1016/j.cps.2004.11.008
Dieser Artikel basiert auch auf technischen Informationen von Belislaser Wissensdatenbank .
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