Kurs ishi mavzu: “Qattiq jism lazerlari” Bajargan: Rajapova g qabul qiluvchi: Abdullayev d nukus 023 mundarija kirish



Yüklə 234,43 Kb.
Pdf görüntüsü
səhifə5/13
tarix25.12.2023
ölçüsü234,43 Kb.
#194856
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13
Rajapova G kurs ishi

1.2. Lazerlarning ishlash prinsipi 
Muhit atomlarining qandaydir ikki holati energiyalarining E
m
-E
n
ayirmasiga 
mos bo‘lgan chastotali yassi to‘lqin shu muhitda tarqalayotgan bo‘lsin. 
Nurlanishning oqimi Buger qonuniga muvofiq o‘zgaradi, bunda yutish koeffitsiyenti 
(1) munosabat bilan aniqlanadi:
 


m
m
n
n
m
m n
а
g
N
g
N
g
а
\
\
4
1
)
(
2






(1) 
bu yerda 
- Eynshteyn koeffitsiyenti, 
g
m
, g
n
- va 
N
m
, N
n
 
lar
 - m,n 
holatlarning 
statistik og‘irliklari va balandliklari. (1) dagi 
N
n
/g
n
va 
N
m
/g
m
hadlar mos 
n→m
va 
m

n
o‘tishlarning ulushlarini ko‘rsatib, bu o‘tishlarda fotonlar yutiladi va 
induksiyalangan ravishda chiqariladi.
Muhitning hajm birligida yutilgan quvvatni quyidagicha ifodalash mumkin:
(2) 
bu yerda 
u(


va 
I(

)
energiyaning va oqimning spektral zichliklari (1 
sm
3
да). 
Agar nurlanish tarqalayotgan muhit termodinamik muvozanatda bo‘lsa, 
Bolsman prinsipiga muvofiq N
m
/g
m
n
/g
n
bo‘ladi va demak, 

a
(

>0) bo‘ladi. Bu 
hol nurlanishning yutilishiga mos keladi. Agar biror usul yordamida N
m
/g
m
>N
n
/g
n
bo‘ladigan sharoitlarni amalga oshirsak, 

a
(

koeffitsiyent o‘z ishorasini 
o‘zgartirib, manfiy kattalik bo‘lib qoladi. Bu holda muhitda tarqalayotgan energiya 
oqimining zichligi termodinamik muvozanat holidagi kabi kamaymasdan, balki 
ortib boradi. Boshqacha aytganda, induksiyalangan nurlanish natijasida yorug‘lik 
oqimiga qo‘shilgan fotonlarning soni oqimdan teskari (
n→m
) o‘tishlarda 
atomlarning uygonish uchun olingan fotonlarning sonidan katta bo‘ladi.
Atomlar konsentratsiyalarining N
m
/g
m
>N
n
/g
n
tengsizlikka mos bo‘lgan 
munosabati 
m, n
energetik sathlarning invers bandligi deyiladi

Energetik sathlari 
invers bandlikka ega bo‘lgan va o‘zida tarqalayotgan nurlanishni kuchaytiradigan 
muhit aktiv muhit deb ataladi. Gaz razryadda sathlarning invers bandligini ba’zi 
ximiyaviy reaksiyalar, optik uyg‘otish va hokazolar yordamida hosil qilish mumkin. 
Majburiy o‘tishlar natijasida vujudga kelgan elektromagnitik to‘lqinlar bu 
o‘tishlarga sababchi bo‘lgan to‘lqin bilan kogerent bo‘ladi. Xususan, atomlar bilan 
 

mn
а
 
 
   
,









d
сu
d
d
q
a
a
a




11 
o‘zaro ta’sirlashuvi maydon yassi monoxromatik to‘lqin bo‘lsa, u holda majburiy 
ravishda chiqarilgan fotonlar ham shunday chastota, qutblanish, faza va tarqalish
yo‘nalishiga ega bo‘lgan yassi monoxromatik to‘lqinni tashkil qiladi. Majburiy 
chiqarish (yutish kabi) natijasida faqat tushayotgan to‘lqinning amplitudasi 
o‘zgaradi [6]. 
Yuqorida aytilganlarni majburiy chiqarish nurlanishni uning boshqa 
xarakteristikalarini o‘zgartirmay kuchaytiradi, majburiy yutish esa susaytiradi degan 
fikrning boshqacha shaklda aytilgani deb hisoblash mumkin. Lekin optik kvant 
generatorlari nurlanishning xususiyatlarini tushunish uchun tushayotgan to‘lqin 
bilan majburiy o‘tishlar natijasida chiqarilayotgan «ikkilamchi» to‘lqinlarning 
kogerentligi to‘g‘risidagi tasavvurlarga asoslansak manbadan ma’lum bir 
yo‘nalishda tarqaluvchi quvvatli nurlanish olish uchun zarur bo‘lgan fazoviy 
sinfazlik shartini majburiy chiqarish jarayonida amalga oshirish mumkinligi 
ko‘rinadi. Haqiqatdan ham, fazoning har xil nuqtalarida joylashgan atomlar 
chiqarayotgan 
to‘lqinlarning 
boshlang‘ich 
fazalari 
mos 
yo‘l 
farqini 
kompensatsiyalaydigan bo‘lsa, bunday to‘lqinlar kuzatish nuqtasida sinfazali 
ravishda qo‘shiladi. 
Yuqorida muhokama qilingan va majburiy o‘tishlar bilan bog‘langan kogerent 
nur chiqarishdan tashqari, muhit atomlari spontan o‘tishlarda ham qatnashib
natijada bir-biri bilan hamda tashqi maydon bilan kogerent bo‘lmagan to‘lqinlar 
chiqarilishini yoddan chiqarmaslik kerak. Shunday qilib, aktiv muhitning nurlanishi 
har doim kogerent va kogerent bo‘lmagan qismlarning aralashmasidan iborat bo‘lib, 
ular o‘rtasidagi munosabat, xususan, tashqi maydonning intensivligiga bog‘liq 
bo‘ladi. Oxirgi holni tushuntirish oson, chunki majburiy chiqarish jarayonida 
qatnashgan atomlar uyg‘onish energiyasidan mahrum bo‘ladi va, demak, spontan 
ravishda nurlantira olmaydi. Yuqoridagini batafsil analiz qilish majburiy o‘tishlar 
ta’sirida kogerent bo‘lmagan spontan nurlanishning to‘liq intensivligigina emas, 
balki uning spektral tarkibi ham o‘zgarishini ko‘rsatadi.


12 
Energetik sathlari invers ravishda bandlangan muhitning yorug‘likni kogerent 
kuchaytirishi bunday muhitdan monoxromatik nurlanishning yo‘naltirilgan oqimi 
hosil qilish uchun foydalanish imkoniyatini belgilab berdi. 
Fabrin-Pero interferometrlarida qo‘llaniladigan ko‘zgularga o‘xshash ikki 
ko‘zgu o‘rtasiga qo‘yilgan aktiv muhit yorug‘likni qanday nurlantirishini ko‘raylik

Yüklə 234,43 Kb.

Dostları ilə paylaş:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azkurs.org 2024
rəhbərliyinə müraciət

gir | qeydiyyatdan keç
    Ana səhifə


yükləyin