7-ma’ruza gaz lazerlari. Geliy-Neon, korbanat angidrid va azot lazerlari

Geliy-neon lazeri.
Geliy-neon lazeri neytral atomlar asosida ishlaydigan gaz 
lazerlariga kiradi. Geliy-neon lazeri keng tarqalgan, birinchi marta ishga tushirilgan 
gaz lazeridir. Geliy-neon lazeri uch xil to’lqin uzunligida generasiya hosil qiladi: 
λ=3,39
mkm
, λ=0,633
mkm
, λ=1,15
mkm
. Lazer qurilmasi birinchi marta 1961 yilda 
ishga tushirilgan. Eng keng tarqalgan geliy-neon lazeri qizil rang chiqaruvchi 
(λ=0.633
mkm
) lazerdir. 
Geliy va neon atomlarining energetik sathlari 46-rasmda tasvirlangan. 
Geliy atomining elektron bilan to’qnashib uyg’onishi neon atomining 
uyg’onishidan samaraliroq va uyg’ongan geliy atomining megastabil sathlari neon 
atomlarining energetik sathlariga mos keladi. Geliy atomi bilan neon atomi 
to’qnashganda rezonansli energiya almashinuvi sodir bo’ladi. Neon atomlarini 
bevosita uyg’otishdan ko’ra rezonansli uyg’otish ancha samaralidir. Geliy atomining 
uyg’ongan metastabil energetik sathlari 2
2
s
, 2
1
s
neon atomining uyg’ongan energetik 
2
s
va 3
s
sathlariga rezonancdir. Bevosita neon atomining uyg’onishi elektron bilan 
to’qnashib, o’sha 2
s
, 3
s
sathlar bilan Z
r
, 2
r
sathlar o’rtasida inversion ko’chirish 
hosil qiladi. Geliy-neon lazeri to’rt energetik sathli aktiv modda kabidir. Generasiya 
3
s
2
→2
p
4
(
λ
=0,633mkm), 3
s
2
→Zr
4
(λ=3,39
mkm
), 2
s
2
→2
r
4
(
λ
=1,15
mkm
) kabi kvant 
o’tishlarda ko’zatiladi. Neon gazining 3
s
uyg’ongan energetik holatda yashash vaqti 
τ
s
=100
ns
va 
r
holatda 
τ
r
=10
ns
. 3
s–
holatda uyg’ongan neon atomlari ko’proq 
yashaydi va to’planadi. 
Is
holat metastabil energetik sath bo’lib, uning relaksasiyasi 
neon atomi gazorazryad trubka devoriga urilgandan keyin sodir bo’ladi va atom 
pastki asosiy energetik holatga o’tadi. Rezonator ko’zgularining qaytarish 
koeffisiyentini selektiv o’zgartirib, uch xil to’lqin uzunliklarini navbat bilan 
generasiyalash mumkin. Rezonatorga uch qirrali prizma kiritib va uni burib ham 
generasiya nurlanish chastotasini o’zgartirish mumkin. 47-rasmda geliy-neon 
lazerining ishlashi va to`zilishi sxemasi ifodalangan. Geliy-neon gazi joylashgan 
shisha nayning kesimi rezonator o’qiga Byurster burchagi 
α
B
ostida o’rnatiladi va 
lazer nuri rasm tekisligida to’la qutblangan monoxromak yorug’lik to’lqinini hosil
qiladi. Uy haroratida (
T
=300
K
) geliy-neon gazi dopplercha kengayishga ega 
bo’lib, (1.6.13) formulaga asosan spektral kengligi Δ
v
D
=6,3·10
–
2
sm
–
1
46- rasm. Geliy-neon
lazeri nurlanishini hosil 
qiluvchi 
Ne
va 
Ne
gaz atom 
lari ning energetik sathlari. 

---

(λ=0,633
mkm
) ga teng. Rezonator uzunligi 
L
=15
sm
bo’lsa, bir aksial modalar 
generasiya nurlanishini hil qilish mumkin, chunki aksial modalar oralig’i Δ
v
g
=1/2
L
bilan aniqlanadi 
Geliy-neon 
lazeri 
nurlanishida 
barcha 
gaz 
lazerlariga 
xos 
eng muhim fizik hodisa to’yinish va „Lemb chuqurligi" kabilarni kuzatishdir. 
(Keyingi effektni 1964 iilda Lemb nazariy ravishda oldindan aytgan edi.) “Lemb 
chuqurligi” lazer nurlanishi quvvatining chastotasiga bog’liq taqsimotida 
kuzatiladigan markaziy botiqliqdir. 48- rasmda. Lemb chuqurligi" ko’rsatilgan.
Gaz lazerlaridagi nurlanish spektrining kengligi uchta effekt bilan aniqlanadi: 
1) to’qnashish geliy-neon lazerlaridagi gaz bosimida to’qnashish uncha katta 
bo’lmagan kengayishga olib keladi. Bosim