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

Rasm 5. CO ₂ lazeridagi energiya sxemasi
Azot molekulasining N ₂ hayajonlangan holati metastabil bo'ladi va er sathidan 2318 sm ^-1 masofada ajralib chiqadi, bu CO ₂molekulasining energiya darajasiga (001) juda yaqin (5-rasm). Hozirgi vaqt o'tishi bilan N ₂ hayajonlangan holatning metastabilitesini hisobga olgan holda , qo'zg'atilgan atomlarning soni to'planib boradi. N ₂ CO ₂ bilan to'qnashganda , qo'zg'alish energiyasini N ₂ dan CO _{2 ga} rezonansli o'tkazish sodir bo'ladi . Natijada, CO ₂ molekulalarining (001), (100), (020) darajalari o'rtasida populyatsiyalarning teskari harakati sodir bo'ladi . Odatda, umr bo'yi umr ko'rish davomiyligini saqlab turuvchi (100) darajadagi populyatsiyani qisqartirish uchun geliy qo'shiladi va bu darajaga o'tishda naslni pasaytiradi. Oddiy sharoitlarda lazerdagi gazlar aralashmasi geliy (1330 Pa), azot (133 Pa) va karbonat angidriddan (133 Pa) iborat.
Foydalanish paytida CO ₂ - lazer molekulyar parchalab, CO ₂ uchun CO va O faol o'rta hafifletildiği etiladi. Keyingi CO ichiga parchalab, C va O , va uglerod elektrodlari va kolba devorlariga o'tkaziladi. Bularning barchasi CO ₂ lazerining ishlashini yomonlashtiradi . Ushbu omillarning zararli ta'sirini bartaraf etish uchun reaktsiyani qo'zg'atadigan yopiq tizimga suv bug'lari qo'shiladi
CO + O CO ₂ .
Platin elektrodlari ishlatiladi, ularning materiallari bu reaktsiyaning katalizatoridir. Faol muhitni etkazib berish hajmini oshirish uchun rezonator eng yaxshi lazer bilan ishlash sharoitlarini saqlab turish uchun bo'shliq hajmiga kerakli miqdorda qo'shilgan CO ₂ , N ₂ va He ni o'z ichiga olgan qo'shimcha idishlarga ulanadi . Bunday yopiq CO ₂ lazer minglab soatlab ishlashga qodir.
Oqimli CO ₂ lazer. Muhim modifikatsiya - bu CO ₂ , N ₂ gazlari aralashmasi doimiy ravishda rezonator orqali pompalanadigan oqayotgan CO ₂ lazeridir . Bunday lazer o'zining faol muhitining uzunligi metriga 50 Vt dan oshadigan doimiy kogerent nurlanishni yaratishi mumkin.
Neodimiy lazer. Shaklda 6da neodimiy lazer deb ataladigan diagramma ko'rsatilgan. Ism adashtirishi mumkin. Lazer tanasi bu neodimiy metall emas, balki neodimiy aralashmasi bo'lgan oddiy oynadir. Neodimiy atomlari ionlari kremniy va kislorod atomlari orasida tasodifiy ravishda taqsimlanadi. Chaqmoq lampalar tomonidan ishlab chiqarilgan nasos. Yoritgichlar 0,5 dan 0,9 mikrongacha to'lqin uzunligi oralig'ida nurlanish beradi. Hayajonlangan holatlarning keng doirasi paydo bo'ladi. Shartli ravishda, u beshta tire bilan tasvirlangan. Atomlar yuqori lazer darajasiga radiatsion bo'lmagan o'tishlarni amalga oshiradilar. Har bir o'tish boshqa energiya beradi, bu butun atomlarning "panjarasi" ning tebranish energiyasiga aylanadi.





Безызлучательные
переходы






2

Лазер 1,06 мкм

1