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

II. BOB. QATTIQ JISM LAZERLARI 
2.1 Lazerlarning turlari 
C" qisqartmasidan kelib chiqib, Light Amplification by Stimulated Emission 
of Radiation (majburiy nurlanish yordamida yorugʻlikni kuchaytirish), deb yoyiladi. 
Tipik lazer divergensiyasi past va toʻlqin uzunligi qatʼiy cheklangan (yaʼni, 
monoxrom) yorugʻlik chiqaradi. Lazer (ing . laser; Light Amplifi cation by 
Stimulated Emission of Radiation — majburiy nurlanish yordamida yorugʻglikning 
kuchayishi maʼnosini anglatadigan soʻz birikmalarining bosh harflaridan olingan), 
optik kvant generator — ultrabinafsha, infraqizil va koʻzga koʻrinadigan 
sohadiapozondagi nurlanishlarni hosil qiluvchi qurilma; kvant elektronikadagi 
asosiy qurilmalardan biri. Birinchi lazer 1960-yilda yoqutda amerikalik olim T. 
Meyman tomonidan yaratilgan. Ishi atom va molekulalarning majburiy nurlanishiga 
asoslangan. lazer har xil energiya (elektr, yorugʻlik, kimyoviy issiklik va h.k.)ni 
optik diapozondagi kogerent elektromagnit nur energiyasiga aylantirib beradi. U 3 
element — energiya manbai, aktiv muhit (modda), teskari bogʻlanishdan iborat (agar 
lazer kogerent nurni kuchaytirish uchun xizmat qilsa, teskari boglanish zarur emas). 
lazer boshqa yorugʻlik manbalardan kogerentligi, monoxromatikligi, juda kichik 
burchak ostida yoʻnalganligi bilan, nur kuvvatining katta spektral zichlikka, juda 
yuqori tebranish chastotasiga egaligi bilan farqlanadi. Aktiv muhitga koʻra, lazer 
quyidagi guruhlarga boʻlinadi: 1) qattiq jism va suyuqlikdan tayyorlangan lazer; 2) 
gazli lazer; 3) yarimoʻtkazgichli lazer. Bulardan tashqari, eksimer, kimyoviy va h.k. 
lazer xillari ham bor. Lazerda teskari bogʻlanish optik rezonator (ikki koʻzgu) 
yordamida amalga oshiriladi. Koʻzgular orasiga aktiv modda joylashtiriladi. Nur 
toʻlqini koʻzgulardan qaytib, yana aktiv moddadan oʻtadi, unda majburiy oʻtishlarni 
yuzaga keltiradi. Koʻzgulardan biri qisman shaffof boʻlib, u cheksiz koʻp 
oʻtishlardan keyin kuchaygan nurni tashqariga chiqib ketishiga xizmat qiladi. 
Lazerning ishlash tamoyilida atom tuzil ishi muhimdir. Moddalarni tashkil qilgan 
atomlarni energetic holatlari (orbitasi) har xil. Pastki orbitada zarrasi boʻlgan atom 
turgʻun, yuqori orbitada zarrasi boʻlgan atom beqaror boʻladi. Yuqori orbitada zarra 

---

17 
uzoq turmaydi. Maʼlum vaqt oʻtgach, zarra pastki orbitaga tushib, atom oʻzidan nur 
chiqaradi. Yuqori energetik holatlar (orbita) dagi oʻzoʻzidan pastga, yaʼni, energetik 
turgʻunroq holatga tushmasa, uni "turtib" tushirib yuborishi mumkin. Buni fanda 
majburiy nurlatish deyiladi. Togʻ ustidan pastga yumalatilgan bitta tosh bir necha 
toshni yumalatib tushirganidek, moddaning bitta zarrasi turtib yuborilsa, barcha 
orbitalardagi zarralar qoʻzgʻaladi. Atom chiqargan nur bilan yutilgan nur koʻshilib, 
ikkitasi toʻrtta, toʻrttasi sakkizta va h.k. Lazer nuriga aylanadi. Bu nurlarni kvant 
generator (elektr signal kuchaytirgichiga oʻxshab) kuchaytirib, gʻoyat toʻgʻri 
yoʻnalgan nur (energiya)ga aylantirib beradi. Energiya manbai (oʻzgarmas tok, 
yuqori yoki oʻta yuqori chastotali tok, optik yoki lazer nuri, elektron nur dastasi) 
hisobiga aktiv moddadagi elektronlar yuqori (uygʻotilgan) sathlarga oʻtib, inversiya 
holati (elektronlar soni yuqori sath N
2
da quyi sath N, dagiga nisbatan koʻp boʻladi) 
vujudga keladi. Ularga biror energiya manbai bilan taʼsir ettirilsa (mas, yorugʻlik 
nuri), aktiv modda ishga tushadi. Bunda elektronlarga berilgan energiya bir necha 
ming marta koʻpayadi va shu onda lazer nuri shaklini oladi. Bundan tashqari, lazer 
nurining qurilmadagi kuchaytirish koeffitsiyenti kerak unda sodir boʻladigan 
energiya yoʻqotishlar koeffitsiyentidan ancha katta boʻlishi kerak. Shu shartlar 
bajarilganda lazer nuri generatsiyasi (hosil boʻlishi)ga erishish mumkin. Lazer 2 xil 
ish rejimiga ega. Agar unda uzluksiz energiya manbaidan foydalanilsa, uzluksiz 
ingichka nur hosil qilish mumkin. Agar manba impulyeli energiya bersa, lazer nur 
impulslarini beradi. Suyuq jismlardan tayyorlangan lazerda aktiv modda oʻrnida 
"Rodamin-6J", piranin, tripaflavin va boshqa ishlatiladi. Boʻyoqni erituvchi sifatida 
spirt, atseton, toluol va boshqalardan foydalanib, aktiv modda shisha kyuvetaga 
joylash-tiriladi. Azot lazeri yordamida uygʻotiladigan boʻyoq lazerning sxematik 
tuzilishi koʻrsatilgan. Gazli lazerlarda [birinchi gazli lazer (He-Ne) aralashmasida 
amerikalik olim A. Javan tomonidan yaratilgan] aktiv muhit gaz (yoki gaz 
aralashmasi)dan boʻladi. Mac, geliy-neon (Ne—Ie)li aktiv muhit geliy va neon 
gazlar aralashmasidan iborat. Gaz aralashmasi elektr razryadi bilan aktivlashgan 
holatga keladi. Bunday lazerlarda generatsiya Ne ning sathlar orasidan oʻtishida 
sodir boʻladi. Bunda 3 ta toʻlqin uzunlikdagi nur chiqadi: ^.=0,63 mkm (qizil nur), 

---

18 
L2=1,15 mkm va X
3
=3,39 mkm (infraqizil nurlar). Gazli lazerdan (CO
2
+N
2
) da 
X=10,6 mkm uzunlikdagi nur chiqadi. Ionli va kimyoviy lazerlar ham gazli lazer 
hisoblanadi. Ionli lazerda aktiv muhit — ionlashgan atomlar, kimyoviy lazerda esa 
kimyoviy reaksiyalarda "uygʻongan" holatga oʻtgan atomlar boʻladi (ion sathlarda 
ishlovchi argon lazeri koʻk nur chiqaradi). Oʻzbekiston milliy universiteti 
(OʻzMU)ning kvant radiofizika kafedrasida oʻta yuqori chastota sohasiga oid 
tranzistorli avtogeneratorlarda ishlovchi ixcham yengil SO
2
lazeri yaratilgan. 
Yarimoʻtkazgichli mas, GaAs lazerlarda aktiv muhit yarimoʻtkazgichlardan boʻladi. 
Bunday lazerda muhit optik va elekt-ronlar oqimi yordamida aktiv holatga 
keltiriladi. Bu turdagi lazerlarda lazer oʻtishlari oʻtkazuvchanlik-valent zonalari va 
donorakseptor sathlari orasida boʻladi. Bular lazer diodlari deyiladi. 
Yarimoʻtkazgichli diod qalinligi 0,1 mm va yuzasi bir necha mm
2
boʻlgan kristall 
plastinkadan iborat. Bu diodlar orqali toʻgʻri tok oʻtkazilganda elektronlar yuqori 
zona yoki sathlarga oʻtib inversiya holati roʻy beradi. Elektronlar quyi zona (yoki 
sathlar)ga oʻtganida elektron-kovaklar rekombinatsiyasi natijasida ajralgan energiya 
hisobiga lazer nuri generatsiyasi kuzatiladi. GaAs lazeridan chiquvchi infraqizil 
nurning toʻlqin uzunligi ^.=0,84 mkm. Yarimoʻtkazgichli lazerlardan aktiv moddasi 
CdS (koʻk nur), CdTe (qizil, toʻq qizil nur — qirmizi), (aktivator) qoʻshilgan 
alyuminiy oksid (A1
2
O
3
) dan tayyorlangan kizil kristall shisha tayoqcha CaSb (qizil; 
infraqizil nur) boʻlgan lazerlar mavjud. Yarimoʻtkazgichli lazerlarning tuzilishi 
sodda, oʻlchami kichik va ular uzoq ishlay oladi. Lazerlardagi nur quvvati qattiq 
jismli lazerlar, suyuq jismli lazer, gazli lazer va yarimoʻtkazgichli lazer tartibida, 
f.i.k. esa yarimoʻtkazgichli lazer, suyuq jismli lazer, gazli lazer va qattiq jismli 
lazerlar tartibida kamayib boradi. Nurning ingichkaligi (tor burchak ostida 
yoʻnalgashgagi) gazli lazerlarda eng yaxshi, yarimoʻtkazgichli lazerlarda esa eng 
yomon. Qurilmaning oʻlchamlari, ogʻirligi qattiq jismli lazerlarda eng katta, gazli va 
suyuq, jismli lazerlarda oʻrtacha, yarimoʻtkazgichli lazerlarda esa eng kichik. Turli 
lazerlar nuri ultrabinafshadan tortib, koʻzga koʻrinadigan soha va infraqizil 
diapazonlarni qamrab oladi. Lazer turli sohalarda keng qoʻllaniladi. Qattiq jismli 
lazerlar lazer spektroskopiyasida, lazer texnologiyasi (qattiq, jismlarni qirqish, 

---

19 
payvandlash, teshish)da, nochizigʻiy optikada, gazli lazerlar esa chastota va 
uzunlikni standartlashda, optik sistemalarni sopash, marksheyder ishlarida, lazerlar 
kimyosida, tibbiyotda; yarimoʻtkazgichli lazerlar ixcham, yengil boʻlib, optik aloqa 
sistemalarida, audio va video sistemalarida, tunda koʻrish qurilmalarida, maʼlu-
motni optik qayta ishlash proyeksion lazer televideniyesida keng qoʻllanilmoqda. 
Kimyoviy lazerlar atmosfera tarkibini nazorat qilish sistemalarida ishlatiladi. 
Lazerlar kriminalistika, Yer ustidagi uzoq, masofalarda va suv osti optik aloqasida, 
nur tolali telefon aloqa sistemalarida, lazer kompakt-diski yasashda, xirurgik 
operatsiyalarda, oftalmologiyada, boshqariluvchi termoyadro sintezida va h.k. k.da 
ishlatiladi. Geliy-Neon lazerlari quvvati bir necha o‘n millivattga teng 
monoxromatik yaxshi dasta nurlantiradi, impulsli va uzluksiz rejimlarda ishlaydi, 
tuzilishi sodda va ishlatilishi qiyosan bexatardir. Bunday lazerlar spektrning ham 
ko‘rinuvchan, ham infraqizil sohalarida nurlanish hosil qiladi. Ular nurlanishning 
to‘lqin uzunligi spektrning ko‘rinuvchi sohasida uning qizil qismiga (

=632,8