II INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE OF YOUNG RESEARCHERS
52
Qafqaz University
18-19 April 2014, Baku, Azerbaijan
Şəkil 1. Helium- neon lazerinin energetik səviyyələrinin sxemi.
Helium metastabil, enerjini yaxşı toplayan 9–səviyyəyə malikdir. Helium və neon arasında enerji qıtlığı 300 sm
-1
təşkil
edir. Aşağı lazer səviyyələrinin boşalması toqquşmalar, (o cümlədən qazboşalması borusunun divarı ilə) hesabına baş verir.
Konstruksiyadan asılı olaraq çıxış gücünün səviyyəsi (əsasən aktiv elementin uzunluğu və diametri) millivoltun
hissələrindən yüzlərlə qiymətə qədər olur. λ=632,8 nm xətti üçün, aktiv element vahidindən alınan şüalanma enerjisinin
məxsusi gücü 50 Vt/m olur. Məxsusi güçün belə qiymətini almaq və lazerin stabil generasasiyasına nail olmaq üçün
λ=3391,2 nm–ya uyğun generasiya sıxışdırlmalıdır ki, bunun üçün də komersiya və laboratoriya işlərində geniş tətbiq edilən
müxtəlif vasitələrdən istifadə edilir. Stabil şüalanma parametrləri almağa imkan verən ən sadə və sanballı, lazer
güzgülərinin interferensiya örtükləri texnologiyasından istifadə edilməsidir. Bu örtük işçi dalğa uzunluğunda yüksək və
onunla rəqabətdə olan dalğa uzunluğunda isə kiçik əks olunmanı yarada bilir.
Bu yol kifayət qədər güclü, geniş diapozonlu dalğa uzunluğu, diaqnostikanın və terapiyanın çoxlu məsələlərini həll
etməyə imkan verən He-Ne lazerinin yaradılmasına imkan verir. Modifikasiyalarından asılı olaraq lazerlər yalnız eninə
modlar (TEM
00
) və ya çoxlu modlar (TEM
mm
)-da işləyə bilər, xətti və ya təsadüfi polyarlaşmaya malik olur, bir və iki dalğa
uzunluğunda şüalandıra bilər və dalğa uzunluqlarına köklənə bilər. Güzgülər konkret şüalanma xəttinin generasiyası üzrə
optimallaşdırılır. Az gücləndiricili xətlərdə generasiya əldə etmək üçün güzgü λ=632,8 nm və λ=3391,2 nm dalğaları ilə
işıqlandırılmalıdır. Güzgüləri dəyişməklə λ=632,8 nm rejimində işləyən lazeri istənilən başqa lazerə çevirmək olur. Dalğa
uzunluqlarının yenisi ilə əvəz olunmasına güzgülərin dəyişdirilməsi ilə nail olunur. Amma güzgülərin dəyişdirilməsi üsulu
həmişə əlverişli deyil. Ona görə də enli zolaqlı güzgülərdən istifadə edilir. Bu güzgülər rezanator daxilindəki dispersiya
elementinin göndərilməsi ilə eyni zamanda bir neçə xətdə generasiyanı təmin edir.
Beləliklə, ЛГН-215 tip lazerlərin aktiv elementinin dolmasını dəyişdirmədən eyni zamanda 5 dalğa uzunluğunda 632,8
nm ətrafında ümumi gücü 5 MBt –a qədər olan generasiyalar almaqla dalğa uzunluqları və müvafiq güclər nisbəti aşaıdakı
kimidir: 633: 612: 640: 629: 635 nm; 1,0:0,5: 0,4: 0,1: 0.1 mBt.
Rezonator daxilində dönə bilən prizmalardan istifadə edilməsi 8 dalğa uzunluğunda ardıcıl generasiyaya imkan verir.
Yenə də 632,8nm ətrafında (543,3 ÷730,5 nm) güc 30 mVt –a qədər, 1152,3 ətrafında (1079,8 nm; 1084,4 nm,1140,9nm;
1160,1 nm; 1161,4nm; 1146,7 nm; 1198,6 nm) güc millivatın bir neçə hissəsindən bir neçə millivata qədər olur. Dalğa
uzunluqlarının yenidən düzülməsinə rezonatorun uzunluğunu dəyişdirməklə də nail olmaq olar. Helium –neon lazerləri
daha uzun dalğalarda işləyə bilər. Məsələn, 5404,8 nm (0,1 mBt) dalğasının generasiyası mümkündür.
Ümüumiyyətlə, He-ne lazerləri 57mkm-ə qədər olan şüalanmanı generasiya edir, şüalanma parametrlərinin yüksək
stabilliyi və istifadə müddətinin çox (100 min saata qədər) olması ilə xarakterizə edilir. Seriya ilə buraxılan lazerlərin çıxış
siqnallarının qısamüddətli fluktuasiyaları adətən bir neçə faiz təşkil edir. He-Ne lazerləri xarici və ya daxili güzgülü
buraxılırlar. He-Ne lazerlərinin müasir konstruksiyaların əksəriyyəti üçün aşağı eninə modlar rejimi TEM
00
xarakterikdir.
Bu halda intensivliyin eninə paylanması Qauss paylanmasına yaxın olur. He-Ne lazerləri üçün selin diametri 0,5÷2,0 mm
olur (λ=632,8 nm). He-Ne atomar lazerinin xarakteristikası dalğa uzunluğu λ=3391,2 nm olan lazerin xarakteristikasına çox
oxşayır. He-Xe lazeri spektron İQ oblastında 2026,2 nm, 3508,0 nm, 3869,7 nm və 5575,4 nm dalğa uzunluqlarında işləyir,
çox yüksək güclənməyə, dar generasiya xəttinə və λ=3508 nm dalğa uzunluğunda kiçik 10 mBt gücə malikdir. He-Ne və
He-Xe lazerləri bir sıra üstünlüklərə malik olsalar da onların çatışmazlıqları da var. Faydalı iş əmsalının kiçik olması 0,1 %
tərtibində və çıxış gücünün səviyyəsinin aşağı olması . atomar impuls lazerlər nisbətən yüksək F.İ.Ə.-nə və orta güc
səviyyəsinə malik olur.
|