Lazer kogerent nurlanish chiqaruvchi elektr-optik qurilmadir. Atama inglizcha "laser" qisqartmasidan kelib chiqib, L

Lazer turlari
Birinchi yaratilgan lazer (1960) ishchi vosita sifatida yoqut va optik nasos
tizimidan foydalangan. Yaqut - taxminan 0,05% xrom atomlarini o'z ichiga

---

olgan A1 2 O 3 kristalli alyuminiy oksidi (bu yoqutni xrom beradi.
pushti rang
).
Kristal panjara ichiga o'rnatilgan xrom atomlari faol muhit hisoblanadi
shaklda ko'rsatilgan energiya darajalari konfiguratsiyasi bilan. 31.3. Ruby
lazerining radiatsiya to'lqin uzunligi
λ
= 694,3 nm. Keyin boshqa faol vositalar
yordamida lazerlar paydo bo'ldi.
Ishchi suyuqlikning turiga ko'ra lazerlar gazli, qattiq holatdagi, suyuq, yarim
o'tkazgichlarga bo'linadi. Qattiq holatdagi lazerlarda faol element odatda silindr
shaklida amalga oshiriladi, uning uzunligi diametridan ancha katta. Gazsimon
va suyuq faol muhit silindrsimon kyuvetaga joylashtiriladi.
Nasos usuliga qarab, lazer nurlanishining uzluksiz va impulsli avlodini olish
mumkin. Uzluksiz nasos tizimi bilan populyatsiya inversiyasi saqlanadi
uzoq
vaqt
tashqi energiya manbasidan. Masalan, gazsimon muhitda elektr
razryadning uzluksiz qo'zg'alishi. Impulsli nasos tizimi bilan populyatsiya
inversiyasi impulsli rejimda yaratiladi. Pulsning takrorlanish tezligi 10 -3 gacha
Gts dan 10 3 Gts gacha.
1.4. Lazer nurlanishining xususiyatlari
Lazer nurlanishi o'z xususiyatlariga ko'ra an'anaviy yorug'lik manbalarining
nurlanishidan sezilarli darajada farq qiladi. Biz uning o'ziga xos xususiyatlarini
ta'kidlaymiz.
1.
Muvofiqlik.
Radiatsiya - bu
juda izchil
bu rag'batlantirilgan emissiya
xususiyatlariga bog'liq. Bunda nafaqat vaqtinchalik, balki fazoviy kogerentlik
ham sodir bo'ladi: tarqalish yo'nalishiga perpendikulyar bo'lgan tekislikning ikki
nuqtasida fazalar farqi doimiy bo'lib qoladi (31.5-rasm, a).
2.
Kollimatsiya.
Lazer nurlanishi
kollimatsiya qilingan
bular. nurdagi barcha
nurlar deyarli bir-biriga parallel (31.5-rasm, b). Katta masofada lazer nurlari
diametri biroz oshadi. Divergentsiya burchagidan boshlab
φ
kichik bo'lsa, keyin

---

lazer nurining intensivligi masofa bilan bir oz kamayadi. Bu signallarni katta
masofalarga ularning intensivligini ozgina susaytirgan holda uzatish imkonini
beradi.
3.
Monoxromatik.
Lazer nurlanishi mavjud
juda monoxromatik,
bular. deyarli
bir xil chastotali to'lqinlarni o'z ichiga oladi (spektral chiziqning kengligi
Δλ
≈0,01 nm). Ustida
pastdagi rasmda lazer nurlari va oddiy yorug'lik nurlarining chiziq kengligining
sxematik taqqoslanishi ko'rsatilgan.
kogerentligi (a), kollimatsiyasi (b), monoxromatikligi (c)

---

Lazerlar paydo bo'lishidan oldin, ma'lum darajadagi monoxromatiklik bilan
nurlanishni doimiy spektrdan (tor diapazonlar) tor spektral intervallarni ajratib
turadigan qurilmalar - monoxromatorlar yordamida olish mumkin edi.
to'lqin
uzunliklari
), lekin bunday bantlarda yorug'lik kuchi past.
4.
Yuqori quvvat.
Lazer yordamida monoxromatik nurlanishning juda yuqori
quvvatini - uzluksiz rejimda 10 5 Vtgacha ta'minlash mumkin. Impulsli
lazerlarning kuchi bir necha marta kattaroqdir. Shunday qilib, neodimiy lazer E
= 75 J energiya bilan impuls hosil qiladi, uning davomiyligi t = 3x10 -12 s.
Pulsdagi quvvat P = E / t = 2,5x10 13 Vt (taqqoslash uchun:
gidroelektrostantsiyaning quvvati P ~ 10 9 Vt).
5.
Yuqori intensivlik.
Impulsli lazerlarda lazer nurlanishining intensivligi juda
yuqori va I = 10 14 -10 16 Vt/sm 2 ga yetishi mumkin (qarang. Yer yuzasi
yaqinidagi quyosh nurlarining intensivligi I = 0,1 Vt/sm 2).
6.
Yuqori yorqinlik.
Ko'rinadigan diapazonda ishlaydigan lazerlar uchun,
yorqinlik
lazer nurlanishi (birlik yuzasiga yorug'lik intensivligi) juda yuqori.
Hatto eng zaif lazerlarning yorqinligi 10 15 cd / m 2 (taqqoslash uchun:
Quyoshning yorqinligi L ~ 10 9 cd / m 2).
7.
Bosim.
Lazer nuri jism yuzasiga tushganda, a
bosim
(D). Sirtga
perpendikulyar tushgan lazer nurlanishining to'liq so'rilishi bilan D = I / c
bosimi hosil bo'ladi, bu erda I - nurlanish intensivligi, c - vakuumdagi yorug'lik
tezligi. Da
to'liq aks ettirish
bosim ikki baravar yuqori. Intensivlik uchun I
\u003d 10 14 Vt / sm 2 \u003d 10 18 Vt / m 2; D \u003d 3,3x10 9 Pa \u003d 33
000 atm.
8.
Polarizatsiya.
Lazer nuri to'liq
qutblangan.