1-kurs Fizika (yo’nalishlar bo’yicha) magistri Abidov Hikmatning Kvant elektronikasi fanidan bajargan mustaqil ishi

Birinchi gazli lazer (Laser – light amplification by stimulated emission of radiation – ya’ni yorug‘likni majburiy nurlanish hisobiga kuchaytirish demakdir) 1961 yilda neon va geliy aralashmasida yaratildi. Uzluksiz ish holatida infraqizil sohada to‘lqin uzunligi 1,15 mkm bo‘lgan kogerent nurlanish berdi. 1962 yilda geliy-neon lazerlarida ko‘zga ko‘rinadigan sohada, 0,63 mkm to‘lqin uzunlikli, qizil rangli kogerent nurlanish hosil qilindi. Shundan beri geliy–neon lazeri takominllashib kelinmoqda.

Lazerlarning ishlashi.

Lazer lazer moddasi va unga energiya yigʻib beruvchi optik chuqurdan iborat boʻladi. Lazer moddasi sifatida muayyan optik xossalarga va erkin elektronlarga ega modda (gaz, suyuqlik, qattiqlik) ishlatilishi mumkin. Optik chuqur esa (eng oddiy holda) ikki koʻzgudan iborat boʻlib, yorugʻlik ular orasida joylashgan lazer moddasidan oʻtib turadi. Bunda koʻzgulardan biri yarim shaffof boʻlib, undan lazer nuri sizib chiqadi.


Eng oddiy lazer tuzilishi:
1. Lazer moddasi
2. Tashqi energiya
3. Koʻzgu
4. Yarim shaffof koʻzgu
5. Lazer nuri
Energetik sathlari invers ravishda bandlangan muhitning yorug‘likni kogerent kuchaytirishi bunday muhitdan monoxromatik nurlanishning yo‘naltirilgan oqimi hosil qilish uchun foydalanish imkoniyatini belgilab berdi.
Fabrin-Pero interferometrlarida qo‘llaniladigan ko‘zgularga o‘xshash ikki ko‘zgu o‘rtasiga qo‘yilgan aktiv muhit yorug‘likni qanday nurlantirishini ko‘raylik (20.1-rasm).

rasm. Optik kvant generatorining prinsipial chizmasi

Bunday sistemani aktiv optik rezonator deb aytish qabul qilingan. A nuqtadagi uyg‘ongan atom invers balandlikka ega bo‘lgan sathlar o‘rtasidagi spontan o‘tish natijasida to‘lqin chiqargan bo‘lsin.

To‘lqin aktiv muhitda o‘tadigan yo‘l qancha katta bo‘lsa, to‘lqin shuncha kuchayadi. Rezonator o‘qiga perpendikulyar bo‘lgan yo‘nalishlarda kuchaytirish eng kam bo‘ladi. Boshqa yo‘alishlarga birmuncha ko‘proq yo‘l mos keladi va demak, birmuncha ko‘proq kuchaytirish mos keladi. (20.1-rasmda) bunday hol kuchaytirilayotgan yorug‘lik oqimidagi strelkalarning sonini ko‘paytirish bilan sxematik ravishda ko‘rsatilgan. Kuzgudan qaytgandan keyin to‘lqin yana aktiv muhitda tarqaladi va uning amplitudasi o‘sib boradi. Keyin to‘lqin qarama-qarshi turgan ko‘zguga etadi, undan qaytadi va aktiv muhitda ko‘chayishda davom etadi, shundan so‘ng aytib o‘tilgan sikldagi hamma bosqichlar takrorlanadi va rezanatordagi to‘lqinning energiyasi ortib boradi.