ODA SICAKLIĞINDA ÇALIŞAN KATIHAL LASERİ
yılın en önemli bilim olaylarından biri, oda sıcaklığında elde edilen «solid – state» laserin geliştirilmesidir.
Bu cümle birçok okuyucuyu heyecan-landıttmyacak bile. Birkaçı Laser nedir diyecek. Biraz dikkatli okuyucu, «bunda heyecanlanacak ne var ? oda sıcaklığında oluşturulan gaz laserler hemen hemen on yıldır var» diyecektir.
Sırayla bu soruların cevaplarım verelim.
Laser, ışık üretecidir. Işık, radyo dalgalan gibi bir elektromanyetik radyasyondur. Fakat radyo dalgalan emisyonu, ışıktan ayn olarak, kohorent (düzenli yani ışık dalgalannm titreşim fazlan ile titreşim yüzeylerinin çakışmış hali) dalgalar şeklinde yayılırlar.
Radyo kitaplannm ilk sayfalannda dendiği gibi «suya atılan taşın çıkardığı gibi» bir kaynaktan her yöne dağılırlar. Eğer bir ölçü aletini 1 MHZ (1.000 KHz) üzerinden yayın yapan bir istasyonun önüne koyarsak, en yüksek gerilimi aldığımız belli bir zamandan saniyenin milyonda yanmı zaman sonra oldukça alçak gerilim almz.
Herhangi bir ışık bu şekilde hareket etmez. Bir avuç taşı göle atarsak dalgalar karışır ve inkohorent şekiller oluşur.
Laser, ışık radyasyonlarını aynı anda düzenli bir şekilde harekete geçirerek rezonansa erişmektir, yani ışığın kuvvetini maksimuma çıkarmaktadır.
îlk yakut laserde kuvvetli bir ışık ışını, gaz laserde bir radyo alanı veya solid •state (katı hal) laserde elektrik voltajı; aktif materyallerin atomlannm yörüngelerinde dönen elektronlara çarparlar. Bu elektronlar hemen eski yerlerine düşerler ve çok ince bir ışık şeklinde enerji-foton acı&a cıkanrlar. Bu foton ilerlerken baş-
Amplification by Stimulated Emission of Radiation» kelimelerinin baş harfleri LASER, uyanlmış ışıma (radyasyon yayımı) yoluyla ışığın şiddetlendirilmesi şeklinde çevrilebilir.
Yükseltgenmenin, ışığın gidiş yönünde olması için laser cihazları dar ve uzun yapılır. Saat yönünde dönen fotonlar İaşen terkederek çıkışı engellemezler.
Bu yolla üretilen ışın insanoğlunun bildiği ışığın en kuvvetlisidir. Ve daha önemlisi ışığın kalınlığı oldukça fazla bir netlikle 0,05° ye kadar kontrol edilebilir. Bu, iyi bir yön verici radyo anten sisteminde olduğundan 10 kez daha fazla keskindir.
Laserler ışıkla haberleşme için ideal bir araç olma yolundadır. İkinci soruya gelince, «Bu kadar heyecan niye ?»
Haberleşme frekanslannın kalabalıklaşmasıyla, araştırıcılar hayalî spektrum-da alışageldiğimiz milimetrik dalgalann yukarılanna baktılar. Santimetrenin her dörtte biri için 1 MHz lik bir cetvel dü* şünelim. Şöyle ki yayın bandının aşağısın* daki frekanslan 1/4 cm. lik alana sığsın. Ondan sonra 100 MHz FM band 25 cm. lik bir uzunluğu kapsar. 1.000 MHz 250 cm. sonra 1 Terahertz (Bir milyon MHz) için cetveli 2 kilometre uzatmak gerekecek. Kızılötesi bölgeye pirdik. Bu bölge
!irnl| Hulı-m.iV için il reten ıımen iı öne-ıljjcileri «siteli ı:iı belirtmektedirler*, Ve yarı ikîtker hu :,îelerin
İÜ bir haberlisine sist
de optik-elektronik teknolojisi ide <|ne li yeri olacağını ilâve eımdueı iıier. Şimdi, niçin oda sıcaklığında iascr elde etmenin çok zor olduğunu s|öyl:ıyelîı|rı„. Laserin başlaması ve devam c’mer.i için korkunç bir kuvvete ihtiyaç vardırf. Yan iletken laseri harekete geçli reb ilmeli için bundan iki yi’ öncesine kadar santimetre kareye 20.000 Amper gerekme tteyqj, Bu nedenle, çok kısa zamanlar ¡içir las^ı1, üretilebilmekteydi.
Bell bilimcileri Izuo HaıysbJii ve Morton Panish’in yaptıkları, ı;ck a, lii «ıkım-la sürülebilen yeni bir y;tr: ili tker laser elde etmeleridir. Bu, delrt yım iletkim tabakasının bii f leşimindt n }lı sı ru ı Si r.ad tr. İkisi Galyum Arsenik ye d iğci İkisi: Galyum – Aliminyum – Arşeni ktir 0 15 rn |ı kron
kiiiınlığııulaki Galyum – Arsenik, aktif böl-gedir. Bu kadar ufak bir alanda laser elde etmek için gerekecek akım azdır. Bu incelik aynı anda, oluşan fakat istenmi-yen ısıyı kolayca dışan atmada faydalı olmaktadır.
Laserin boyutları 1/6000 cm. ve 1/1000 cm. dir. Laser, ısı dağıtıcı radyatörlerin arasına monte edilmiştir. Flaşın harcadığı kadar akım çeken yeni laser 1,5 voltluk pille çalışmakta.
Alçak verimli, % 2 kadar, ve maksimum 20 miliwatt güçlüdür. Başlangıçta gaz laserlerden daha iyi görünmekle beraber yapımı ve kullanımı daha kolay ve ucuzdur, ilk transistörleri düşünün, sadece gücünün sının değil, fakat audio menzilinin. ümitlenmiş olması, onu bugünkü durumuna getirmesine mani olamadı. Şimdi 100 wattlık Gigahertz mertebesinde geniş bandlı bir transistor satın alınabilir. Şimdiki laserler. bundan 20 yıl öncesinin transistörlerinin bulunduğu noktadadır.
RADIO – ELEKTRONICS ‘den Çeyiren : FUAT ORNARLI
450 THz den daha büyük İl ı k tu% vericiler yapn ıık gerekil imkânsızdır, Öyleyse la mi artmıştır. Bell laboı Laserin ileride yüksek ¡tabımı kajı en önemli aplik yayın ijıraei olııcağ.