Lazer tarixi. Optik kvant generatorlari noyob yorug'lik manbalari. Lazerlarning ishlash printsipi

3. Gazli, qattiq jismli va suyuqlikdagi lazerlar.
Faol modda, uch kabi, lazer, uchun polzujut bug 'holatida yoki gaz aralashmasi yoki moddalar. Gaz-muhit Qavat osonlashtiradi chenie doimiy emissiyasini rag'batlantirdi yildan kam energiya talab qiladi xursand holatda uzatish material uchun. Birinchi marta faol modda sifatida geliy va neon aralashmasi ishlatilgan. Geliy atomi bir gaz to'lash bilan atomlar xursand bo'ladi va ikkinchi, shuningdek, qayta bajarish neon, geliy atomlari bilan to'qnashishdan darajada 2. zamin darajasida 1 elektronlar va joriy talonlari quvonchda navbatida yuqori to'rt sublevels birida. Tufayli stolk energiya qayta taqsimlash ekanligiga sababi ikki zarralar minimal o'lchanadigan bilan sodir neniem umumiy ichki energiyasi, neon atomlari kesishishi borib , aslida aniq darajasi kapa 2 o'rniga darajasi 3 yoki Binobarin 4. hosil ustki qatlami 2 oz bo'shatildi. taxminan 4 darajasi 3 va darajasi 3 sublevels biriga darajasida 2 neon atomlari o'tib qachon chiqadi nurlanish. 2-darajali Th iborat yildan tyreh va darajasini 3 - o'n sub-darajadagi nazariy chang'i bor o'ttizdan ziyod mumkin O'tishlarning. Biroq, faqat beshta o'tish to'lqin uzunligiga qaratilgan stimulyatsiyalangan emissiyani beradi: 1,118; 1.153; 1160; 1,199; 1,207 mkm.
Geli-neon lazeri . Va faol vosita geliy va neonning gazsimon aralashmasidir. Avlod neonning energiya sathlari orasidagi o'tish tufayli amalga oshiriladi va geliy vositachi rolini o'ynaydi, bu orqali energiya neon atomlariga teskari populyatsiyani hosil qilish uchun uzatiladi.
Aslida, neon 130 dan ortiq turli xil o'tishlar natijasida lazer tadqiqotini yaratishi mumkin. Biroq, to'lqin uzunligi 632,8 nm, 1,15 va 3,39 mikron bo'lgan chiziqlar eng qizg'in hisoblanadi. 632,8 nm to'lqin spektrning ko'rinadigan qismida, va 1,15 va 3,39 mikron to'lqinlari infraqizil nurlardadir.
Elektr toki geliy-neon gaz aralashmasidan oqim o'tkazganda, geliy atomlari metastaz holatdagi 2 ³ S va 2 ² S holatlarga qo'zg'aladi , chunki ulardan er holatiga o'tishni kvant-mexanik tanlash qoidalari taqiqlaydi. Oqimning o'tishi bilan bu darajalarda atomlar to'planib boradi. Hayajonlangan geliy atomi o'rganilmagan neon atomi bilan to'qnashganda, qo'zg'alish energiyasi ikkinchisiga o'tadi. Ushbu o'tish mos keladigan darajadagi energiya mosligi tufayli juda samarali. Natijada, 2P va 3P darajalariga nisbatan teskari populyatsiya neonning 3S va 2S darajalarida hosil bo'ladi, bu lazer nurlanishining paydo bo'lishiga olib keladi. Lazer uzluksiz ishlashi mumkin. Geliy-neon lazerining nurlanishi chiziqli polarizatsiyalanadi. Odatda kamerada geliyning bosimi 332 Pa, neonning bosimi 66 Pa ga teng. Quvurdagi doimiy kuchlanish taxminan 4 kV ni tashkil qiladi. Ko'zgularning birida 0,999 tartibining aks ettirish koeffitsienti mavjud, ikkinchisida lazer nurlanishi chiqishi taxminan 0,990 ga teng. Ko'p qatlamli dielektriklar nometall sifatida ishlatiladi, chunki quyi aks ettirish koeffitsientlari nasl berish darajasiga erishishni ta'minlamaydi.
C0 ₂ yopiq hajmi bilan lazer . Karbonat angidrid molekulalari, boshqa molekulalar singari, tebranish va aylanish energiya sathining mavjudligi sababli chiziqli spektrga ega. CO ₂ lazerida ishlatiladigan o'tish to'lqin uzunligi 10,6 mkm, ya'ni spektrning infraqizil mintaqasida joylashgan nurlanishni keltirib chiqaradi. Vibratsiyali darajadan foydalanib, taxminan 9,2 dan 10,8 mikrongacha bo'lgan radiatsiya chastotasini biroz o'zgartirish mumkin. Energiya N ₂ azot molekulalaridan CO ₂molekulalariga o'tkaziladi , ular aralashma orqali oqim oqibatida elektron ta'sirida o'zlarini qo'zg'atadilar.