Ilm-fan va texnologiyasida lazerlarning ahamiyati. Lazer fizikasining rivojlanish tarixi va bosqichlari. Eynshteyn, ishlab chiqaruvchi, Basov, Proxorov, Towns va Meiman tadqiqotlari. Lazer fizikasiga kirish

dN_m dtB_mn( )N_m ^{, (K.2)}

qaerda Bmn-majburiy sotib olish uchun Eynshteynning koeffitsienti – spektral nurlanish zichligi, Nm-m darajasida zarralar kontsentratsiyasi. Biroq, bu ikki jarayon radiatsiya va atrof-muhit o'rtasidagi o'zaro ta'sirning barcha modellarini tushuntirmaydi. Hayajonli zarrachaning foton bilan o'zaro ta'siri natijasida zarrachani kamroq energiya bilan davlatga o'tkazish mumkin-qo'shimcha foton chiqariladi. Bu jarayon majburiy yoki rag'batlantirilgan radiatsiya deb ataladi. Ushbu jarayonning tezligi:

qaerda Bnm – majburiy nurlanish uchun Eynshteyn koeffitsienti, p () – spektral nurlanishning zichligi, Nn-n darajasida zarralar kontsentratsiyasi. Shuni ta'kidlash kerakki, bnm = Bmn doimiy multiplikatorga to'g'ri keladi. Spontan va majburiy emissiya koeffitsientlari o'rtasidagi munosabatlar nisbati bilan belgilanadi:
Stimulyatsiya qilingan radiatsiya OKG ishining jismoniy asosini tashkil etuvchi jarayondir. Rag'batlantirilgan nurlanishning juda qiziqarli xususiyati mavjud - ikkilamchi foton asosiy, ogohlantiruvchi fotondan farq qilmaydi. Har ikkala foton ham bir xil parametrlar bilan ifodalanadi: chastota, o'zgarishlar, impuls va polarizatsiya. OKGDA ishlatiladigan teskari muhitda stimulyatsiya qilingan radiatsiya fotonlarni ko'paytirish mexanizmini belgilaydigan jarayonga aylanadi. Aytaylik, m va n zarralarini o'z ichiga olgan tizim elektromagnit to'lqinga tushadi va spektral zichlikka ega bo'ladi. Shu bilan birga, majburiy assimilyatsiya jarayonida atrof-muhit hajmining birligi teng quvvatni o'zlashtiradi:


W_n hB_nm( )

Shu bilan birga, majburiy nurlanish jarayonida quvvat chiqariladi:

Wи

зл hBnm( )Nn .

(K.6)

Wi zl qaytarib olish h bnm perroni (qayta tiklash)Nn . (K.6) Ushbu quvvatlardagi farq radiatsiya kuchi hisoblanadi, faol muhitdan chiqdi: ^WизлW_nhB_nm( )N-N_m. (K.7)

K. 7 tenglamasida VMP = VPM hisobga olinadi. Shubhasiz, Agar Wagar u WP dan katta bo'lsa, u holda atrof-muhit o'tishi bilan to'lqin kuchi ortadi. Aks holda, atrof-muhit to'lqinni emiradi. Shunday qilib, Nn holatini bajarayotganda, Nm dan ortiq, ya'ni tizimda teskari darajadagi turar-joy mavjud bo'lsa, optik kvant nur kuchaytirgichini olish mumkin. Yashash joylarining o'zgarishi ma'lum bir muhitda daromad olish uchun zarur, ammo etarli emas. Bundan tashqari, majburiy nurlanish jarayonlari orqali kuchaytirish barcha mumkin bo'lgan zararlardan oshib ketishi kerak.

dI_v x_v I_vdx , (K.8)
bu farqlovchi shaklda Boogerning qonunidir. Bu erda xv – yutilish darajasi. Agar ushbu muhitda teskari aholi mavjud bo'lsa, unda emilim koeffitsienti noldan kam, ya'ni to'lqin susaymaydi, lekin kuchayadi. Bunday holda, teskari yashaydigan muhit salbiy assimilyatsiya nisbati bo'lgan muhit haqida gapirish mumkin. Biz assimilyatsiya koeffitsienti va darajalarning teskari joylashuvi o'rtasidagi aloqani o'rnatamiz. Tenglama (K. 8) shaklida qayta yozamiz:
dI_v
x_v  . (K.9)