Lazerlarning ishlash prinsiplari

(20.10)

бu yerda - molekulaning yadrolar muvozanat holatda bo‘lgandagi ( ) qutblanuvchanligi bo‘lib, had yadrolar siljishining elektron qobiqning holatiga, uning qutblanishga bo‘lgan qobiliyatiga ko‘rsatadigan ta’sirini bildiradi. Agar Е - chastotasi ga teng bo‘lgan monoxromatik to‘lqin maydoni bo‘lsa, yadrolarning garmonik qonun ( ) bo‘yicha tebranishi oqibatida dipol momentining chastotalar bilan tebranuvchi tashkil etuvchilari paydo bo‘ladi, bular esa chastotali nurlanishni, ya’ni yorug‘likning kombinatsion sochilishini vujudga keltiradi. Bu jarayon nochiziqli bo‘lib, o‘z-o‘zini fokuslash xususiyatiga ega bo‘lgani uchun amaliyotda lazer nurlarini intensivligini oshirishda foydalanish mumkin.

Xulosa
Lazerlarning xususiyatlaridan biri bu chiqarilgan energiyaning to'lqin uzunligi. Lazer nurlanishining to'lqin uzunligi diapazoni rentgen nurlaridan uzoq infraqizilgacha, ya'ni E. 10-3 dan 102 mikrongacha. 100 mikron maydonning orqasida, majoziy aytganda, bokira er ... Ammo u faqat radio operatorlari tomonidan o'zlashtirilgan millimetrli qismgacha cho'ziladi. Bu o'zlashtirilmagan hudud to'xtovsiz torayib bormoqda va yaqin kelajakda uning o'zlashtirilishi yakunlanishiga umid qilinmoqda. Har xil turdagi generatorlarga tegishli ulush bir xil emas. Gaz kvant generatorlari uchun eng keng assortiment.

Puls energiyasi lazerlarning yana bir muhim xususiyatidir. U joul bilan o'lchanadi va qattiq holat generatorlari uchun eng yuqori qiymatga etadi - taxminan 103 J. Uchinchi xususiyat - quvvat. Doimiy ravishda chiqaradigan gaz generatorlari 10-3 dan 102 vattgacha quvvatga ega. Aktiv vosita sifatida geliy-neon aralashmasidan foydalanadigan generatorlar millivatt quvvatga ega. CO2 generatorlari taxminan 100 vatt quvvatga ega. Qattiq jismli generatorlar bilan quvvat haqida gapirish juda mantiqiy. Misol uchun, agar biz bir soniya oralig'ida to'plangan 1 J nurlanish energiyasini olsak, u holda quvvat 1 Vt bo'ladi. Ammo yoqut generatorining nurlanish davomiyligi 10-4 s, shuning uchun quvvat 10 000 Vt, ya'ni. 10 kVt. Impulsning davomiyligi optik deklanşör yordamida 10-6 sekundgacha kamaytirilsa, quvvat 106 Vt, ya'ni. megavatt. Bu chegara emas! Impuls energiyasini 103 J ga oshirishingiz va uning davomiyligini 10-9 sekundgacha qisqartirishingiz mumkin, keyin quvvat 1012 Vt ga etadi. Va bu juda yuqori kuch. Ma'lumki, metall nurlanish intensivligi 105 Vt / sm2 ga etganida, metall eriy boshlaydi, 107 Vt / sm2 intensivlikda metall qaynaydi va 109 Vt / sm2 da lazer nurlanishi bug'larni kuchli ionlashtira boshlaydi. materiya, ularni plazmaga aylantiradi.
Lazerning yana bir muhim xususiyati lazer nurlarining divergentsiyasidir. Gaz lazerlari eng tor nurga ega. Bu bir necha kamon daqiqani tashkil qiladi. Qattiq holatdagi lazerlarning nurlanish divergensiyasi taxminan 1 ... 3 burchak daraja. Yarimo'tkazgichli lazerlar nurlanishning lob diafragmasiga ega: bir tekislikda taxminan bir daraja, ikkinchisida - taxminan 10 ... 15 burchak daraja.
Lazerning yana bir muhim xarakteristikasi - bu radiatsiya to'plangan to'lqin uzunligi diapazoni, ya'ni. monoxromatiklik. Gaz lazerlari juda yuqori monoxromatiklikka ega, u 10-10, ya'ni. ilgari chastota standartlari sifatida ishlatilgan gaz deşarj lampalaridan sezilarli darajada yuqori. Qattiq holatdagi lazerlar va ayniqsa yarimo'tkazgichli lazerlar nurlanishda sezilarli chastota diapazoniga ega, ya'ni ular juda monoxromatik emas.
Lazerlarning juda muhim xususiyati samaradorlikdir. Qattiq holatda u 1 dan 3,5% gacha, gazda 1 ... 15%, yarimo'tkazgichda 40 ... 60% ni tashkil qiladi. Shu bilan birga, lazerlarning samaradorligini oshirish uchun barcha choralar ko'riladi, chunki past samaradorlik lazerlarni 4 ... 77 K haroratgacha sovutish zarurligiga olib keladi va bu darhol uskunaning dizaynini murakkablashtiradi.
Lazer bugungi kunda ilm-fanning eng kuchli vositalaridan biridir. Uni qo'llashning barcha sohalarini sanab o'tishning iloji yo'q, chunki har kuni lazer uchun yangi vazifalar topiladi.
Ushbu ishda biz lazerlarning asosiy turlarini va ularning ishlash printsipini ko'rib chiqdik. Qo'llashning asosiy yo'nalishlari ham qamrab olingan, xususan: sanoat, tibbiyot, axborot texnologiyalari, fan.
Xususiyatlari tufayli lazer bilan bunday turli xil vazifalarni bajarish mumkin. Kogerentlik, monoxromatiklik, yuqori energiya zichligi murakkab texnologik operatsiyalarni hal qilish imkonini beradi.
Lazer - bu bizning hayotimizga allaqachon mustahkam kirib borgan kelajak vositasi.