Mirzo Ulug`bek nomidagi O`zbekiston Milliy UniversitetiFizika fakulteti F1704- guruh talabasi G`ulomjonov Naimjonning Lazer Fizikasi fanidan taqdimoti Mavzu: Qattiq jismli lazerlar Toshkent-2021 Qattiq jismli lazerlar

Mirzo Ulug`bek nomidagi O`zbekiston Milliy UniversitetiFizika fakulteti F1704- guruh talabasi G`ulomjonov Naimjonning Lazer Fizikasi fanidan taqdimoti Mavzu: Qattiq jismli lazerlar Toshkent-2021

Qattiq jismli lazerlar

• Qattiq jismli lazerlarda faol element kristall yoki shishadan iborat bo'lib, kerakli lazer o'tishlarini yaratish uchun turli xil moddalarning optik faol ionlari bilan doping qilinadi.
• Lazerlar sinfi mavjud bo'lib, ularda faol element kristall yoki oynaning ingichka diskidir - disk lazerlari.
• So'nggi paytlarda lazerlar faol ravishda ishlab chiqilgan bo'lib, unda faol element ingichka tola yoki kristal yoki shisha tolalar to'plami - tolali lazerlardir.

Nasos usullari

Zamonaviy qattiq lazerlarning aksariyati yuqori quvvatli gaz lampalari yoki boshqa lazer yordamida pompalanadi.

Yarimo'tkazgichli yorug'lik chiqaradigan diodlar yoki diodli lazerlar bilan nasoslarni quyish usuli jadal rivojlanmoqda, bu nurlanish kuchini va lazer samaradorligini oshiradi.

Faol elementlar

Faol element talablari:
optik bir xillik,
muhim mexanik stressga qarshilik,
yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi,
qizib ketishga qarshilik.
Qattiq jismli lazerlarning faol elementlari uchun eng keng tarqalgan moddalar:
- safir (Al2O3)
- granatalar (Y3Al5O12)
- aluminatlar (YAlO3)-а
lexandritlar (BeAlO4) va boshqalar.boshqalar

Qotishma

Kerakli lazer sathidan populyatsiyani inversiyasini tashkil qilish uchun kristallar va ko'zoynaklar doping bilan to'ldiriladi, ya'ni ular o'zlarining atomlarini begona moddalar bilan almashtiradilar.
Masalan, safir kristalida kerakli populyatsiya inversiyasiga erishish uchun uni xrom ionlari bilan qo'shib qo'yish mumkin, so'ngra yoqut (Cr3 +: Al2O3) olinadi.

Texnologiyada ishlatiladigan asosiy qattiq holatdagi lazerlar

Ruby lazerlari
Lazer yoqutlarida alyuminiy ionlarining taxminan 0,05% xrom ionlari bilan almashtiriladi, keyin rangsiz safir yoqut rangga aylanadi (sun'iy yoqutlar xuddi shu tarzda tayyorlanadi).
Yaqut lazer 3 darajali lazer bo'lib, faol elementning tabiati tufayli faqat impulsli rejimda ishlashi mumkin.
Ruby lazer darajalari va o'tishlari.

Ittrium-alyuminiy granatali lazer

Qattiq jismli lazerlar orasida eng mashhuri neodimiyum qo'shilgan itriyum-alyuminiy-granat (YAG) lazerdir.
Nd3 + formulasi: Y3Al5O12. Taxminan 1% alyuminiy ionlari neodimiy ionlari bilan almashtiriladi.
Lazerning asosiy parametrlari:
parametriari: To'lqin uzunliklari: 1064, 1319, 532, 355, 266 nm CW kuchi (lampani nasos bilan): 10-1800 Vt (TEMoo 30 Vtgacha) CW quvvati (diyot pompalanadi): 1 mVt -10 Vt, TEMO0 Puls quvvati ( lampani nasos bilan): har bir milt puls uchun 100 J gacha va ns uchun 1,4 J gacha puls kuchi (diodli nasos bilan): 104 Gu da ns zarba uchun 20 mJ zarba o'nlab mJ
YAG lazeri 4 darajaga ega.
E4 va E2 darajalarida umr ko'rish muddati nanosaniyadir, E3 darajasida esa taxminan 230 miks.
Asosiy intensivlik 1064 nm to'lqin uzunligida (E3 dan E2 ga o'tish).
YAG lazeri doimiy va impulsli rejimlarda ishlashi mumkin.

Kvantron

Kesmada kvantron

Ikki nasosli lampalar bilan kvantron

Diodli nasosli disk lazer

Elyaf lazer

Noyob tuproq elementlari (erbiy, neodimiy va boshqalar) qo'shilgan kvarts tolasi asosida tola lazerlarini yaratish mumkin.

Barcha tolalar amalga oshirilganda bunday lazer tola va boshqa elementlardan lazer dizaynida birgalikda foydalanilganda gibrid deb ataladi.

Lazer tolasi juda uzun bo'lishi mumkin. KVt quvvat uchun ko'plab optik tolalar payvandlash orqali ulanadi.

Elyaf lazerining afzalliklari:
tolaning katta yuzasi tufayli lazer faol elementini samarali sovutish,
rezonator hizalanishni talab qilmaydi, chunki lazer nurlanishi tola ichida tarqaladi,
femtosekundiya va pikosaniyadagi impulslarni olish imkoniyati.

• Erbium tolali lazer

• Iterbium tolali lazer

• Kuchli tolali lazerlar

Qattiq jismlar lazerlarining afzalliklari

• yuqori quvvat zichligi,
• yuqori quvvatli yuqori sifatli (TEM00),
• yuqori samaradorlik (diyot pompalanadi> 20%),
• yuqori impulsli energiya (1000 J gacha),
• to'lqin uzunliklarining keng doirasi,
• puls davomiyligining keng diapazoni (10-2 dan 10-15 s gacha),
• optik tolali moslik,
• yuqori yorqinlik,
• yuqori ishonchlilik.

E`tiboringiz uchun rahmat