Лазерлік айдаудың жұмыс принципі

жұмыс принципіlсору

Энергия ортада жұтылып, атомдарда қозған күйлер жасайды. Популяциялық инверсияға қоздырылған күйдегі бөлшектердің саны негізгі күйдегі бөлшектердің санынан асатын немесе азырақ қозғалған күйлері кезінде қол жеткізіледі. Бұл жағдайда ынталандырылған эмиссия механизмі пайда болуы мүмкін және ортаны лазер немесе оптикалық күшейткіш ретінде пайдалануға болады.

Сорғының қуаты лазердің ластау шегінен жоғары болуы керек. Сорғы энергиясы әдетте жарық немесе электр тогы түрінде беріледі, бірақ химиялық немесе ядролық реакциялар сияқты көбірек экзотикалық көздер пайдаланылды.

Кеңейтілген ақпарат

Лазерлік өндірісшарттар:

1. Пайда ортасы: лазерлік генерация үшін газ, сұйық немесе қатты болуы мүмкін қолайлы жұмыс затын таңдау керек. Бұл ортада ласингке қажетті жағдайлар жасау үшін популяциялық инверсияға қол жеткізуге болады.

Метатұрақты күйдің энергия деңгейінің болуы бөлшектер санының инверсиясын жүзеге асыру үшін өте тиімді екені анық. Жұмысшы ортаның мыңға жуық түрі бар және генерациялануы мүмкін лазерлік толқын ұзындығы вакуумдық ультракүлгіннен алыс инфрақызылға дейінгі кең ауқымды қамтиды. Дегенмен, лазерлік шығыстың лазерлік өнімділігін ескере отырып, қолданылатын жұмыс затына белгілі бір талаптар бар. Негізгі талаптар болып табылады

(1) Біркелкі оптикалық қасиеттер, жақсы оптикалық мөлдірлік және тұрақты өнімділік;

(2) Салыстырмалы түрде ұзақ энергия деңгейлері бар энергия деңгейлері (метастұрақты энергия деңгейлері деп аталады);

(3) Ол салыстырмалы түрде жоғары кванттық тиімділікке ие.

2. Айдау көзі: Жұмыс ортасындағы бөлшектердің санын кері қайтару үшін жоғарғы энергия деңгейіндегі бөлшектердің санын көбейту үшін атомдық жүйені ынталандыру үшін белгілі бір әдісті қолдану керек. Жалпы алғанда, газ разрядын кинетикалық энергиясы бар электрондарды орта атомдарын қозу үшін қолдануға болады, бұл электрлік қозу деп аталады; импульстік жарық көздерін жұмыс ортасын сәулелендіру үшін де пайдалануға болады, бұл жарық қозуы деп аталады; сонымен қатар термиялық қозу, химиялық қозу және т.б.

Түрлі қоздыру әдістері көрнекі түрде айдау немесе айдау деп аталады. Лазер шығысын үздіксіз алу үшін төменгі энергия деңгейіне қарағанда жоғарғы энергия деңгейінде көбірек бөлшектерді ұстау үшін оны үздіксіз «сорғыту» керек.

3. Резонанстық қуыс: Тиісті жұмыс заты мен сорғы көзімен бөлшектер санының инверсиясын жүзеге асыруға болады, бірақ осылайша өндірілген ынталандырылған сәулеленудің қарқындылығы іс жүзінде қолдануға тым әлсіз. Сондықтан адамдар күшейту үшін оптикалық резонанстық қуысты пайдалануды ойлады.

Оптикалық резонанстық қуыс деп аталатын нәрсе шын мәнінде лазердің екі ұшына бетпе-бет орнатылған жоғары шағылысу қабілеті бар екі айна болып табылады. Біреуі толығымен дерлік шағылысады, ал біреуі негізінен шағылысады және аз мөлшерде беріледі, осылайша лазер осы айна арқылы шығарылуы мүмкін.

Жұмыс ортасына кері шағылған жарық жаңа ынталандырылған сәулеленуді индукциялауды жалғастырады және жарық күшейеді. Сондықтан жарық резонанстық қуыста алға-артқа тербеліп, тізбекті реакцияны тудырады, ол көшкін сияқты күшейіп, қарқындылазер сәулесі, ол жартылай шағылыстыратын айнаның бір шетінен шығады.