|
4.2 Helium-Neon lazerlari
Ichida geliy neon lazeri ishlaydigan modda neytral neon atomlaridan iborat. Qo'zg'atish elektr uzatish orqali amalga oshiriladi. Sof neonda uzluksiz rejimda inversiya yaratish qiyin. Ko'p holatlarda umumiy bo'lgan ushbu qiyinchilik, qo'zg'alish energiyasining donori sifatida ishlaydigan qo'shimcha gaz, geliyni zaryadga tushirish orqali bartaraf qilinadi. Birinchi ikkita hayajonlangan metastabil geliy sathining energiyalari (3-rasm) 3 va 2s neon darajalari energiyalari bilan aniq mos keladi. Shuning uchun sxemaga muvofiq qo'zg'alishni rezonansli o'tkazish shartlari yaxshi bajarilgan
20-rasm - He-Ne lazer darajasidagi diagramma
To'g'ri tanlangan neon va geliy bosimlari shartni qondiradi
3 yoki 2s neon darajasida bittadan yoki ikkala darajadagi populyatsiyaga erishish mumkin, bunda sof neon holatidagi ko'rsatkichdan ancha yuqori va populyatsiyalarning inversiyasini olish mumkin.
Pastki lazer sathining vayron bo'lishi to'qnashuv jarayonlarida, shu jumladan gaz tushirish trubasining devorlari bilan to'qnashuvda sodir bo'ladi.
Geliy atomlarining qo'zg'alishi (va neon) past oqimli nurlanishda sodir bo'ladi (4-rasm). Neytral atomlar yoki molekulalardagi doimiy to'lqinli lazerlarda, faol muhitni yaratish uchun, asosan, ijobiy nurlanish zaryadsizlanish ustunining zaif ionlangan plazmasi ishlatiladi. Yorug'lik tushirish oqimining zichligi 100-200 mA / sm2 ni tashkil qiladi. Uzunlamasına elektr maydoni shunday bo'ladiki, tushirish bo'shlig'ining birlik segmentida hosil bo'ladigan elektronlar va ionlar soni gazni chiqarish trubkasiga tarqalish paytida zaryadlangan zarralarning yo'qolishini qoplaydi. Keyin musbat zaryadsizlanish ustuni statsionar va bir hil bo'ladi. Elektron harorat naychaning ichki diametriga qarab gaz bosimining mahsuloti bilan belgilanadi. Kichik uchun elektron harorati yuqori, katta uchun - past. Miqdorning doimiyligi zaryadlarning o'xshashligi uchun shartlarni belgilaydi. Elektronlar sonining doimiy zichligida, mahsulot o'zgarmas bo'lsa, tushirish shartlari va parametrlari o'zgarmasdir. Ijobiy ustunning zaif ionlangan plazmasidagi elektronlar sonining zichligi oqim zichligiga mutanosibdir.
Geliy-neon lazer uchun optimal qiymatlar, shuningdek, gaz aralashmasining qisman tarkibi avlodning turli spektral mintaqalari uchun biroz farq qiladi.
0,63 mkm mintaqada eng zich chiziqlar - chiziq (0,63282 mkm) eng maqbul Tor · mm ga to'g'ri keladi.
20-rasm - He-Ne lazerining strukturaviy diagrammasi
Geliy-neon lazerlarining radiatsion quvvatining xarakteristik qiymatlari 0,63 va 1,15 mkm mintaqalarda o'nlab milliatt, yuzlab 3,39 mkm mintaqalarda hisobga olinishi kerak. Lazerlarning hayoti oqizishdagi jarayonlar bilan cheklanadi va yillar davomida hisoblanadi. Vaqt o'tishi bilan gaz chiqarish tarkibidagi uzilishlar sodir bo'ladi. Devor va elektrodlarda atomlarning sorbsiyasi tufayli "qotish" jarayoni sodir bo'ladi, bosim pasayadi va He va Ne qisman bosimi nisbati o'zgaradi.
Geliy-neon lazer dizaynining eng qisqa qisqa muddatli barqarorligi, soddaligi va ishonchliligi tushirish trubkasida rezonator nometalllari o'rnatilganda erishiladi. Biroq, bu tartibga solingan holda, ko'zgular bo'shatish plazmasining zaryadlangan zarralari tomonidan bombardimon qilinganligi sababli nisbatan tez yo'qoladi. Shu sababli, eng keng tarqalgan bo'lib, rezonator ichidagi gaz chiqarish naychasi joylashtirilgan (5-rasm) va uning uchlari optik o'qga Brewster burchagida joylashgan derazalar bilan jihozlangan va shu bilan nurlanishning polarizatsiyasini ta'minlaydi. Ushbu tartibga solish bir qator afzalliklarga ega - rezonator nometalllarining hizalanishi soddalashtirilgan, gazni tushirish trubkasi va nometalllarning xizmat qilish muddati ko'paygan, ularning o'zgarishi osonlashgan, rezonatorni boshqarish va dispersiya rezonatorini ishlatish, rejim izolyatsiyasi va boshqalar.
20-rasm - He-Ne lazerli rezonator
Geliy-neon lazerida sozlanadigan lizing bantlari (6-rasm) o'rtasida almashtirish odatda prizma orqali erishiladi va odatda lizing liniyasini sozlash uchun diffraksion panjara ishlatiladi.
20-rasm - Litrow prizmasidan foydalanish
Do'stlaringiz bilan baham: |
