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

4-rasm. Yoqut aktiv kristalida majburiy o‘tish xisobiga lazer nurining hosil 
bo‘lish sxemasi 
Qattiq jism lazеrlarida elektroaktiv kirishma atomlari mavjud bo‘lsa, ularning 
ionlari energetik satxlarda yorug‘lik (optik) nurlari yordamida invers to‘ldirish hosil 
qilinadi. Bunday lazerlar samarali ishlashi uchun ular: 
- katta kuchaytirish koeffitsientiga ega bo‘lishi; 
- optik jihatdan bir jinsli; 
- mexanik mustaxkam va issiqlikka chidamli; 
- texnologik ishlovlarga qulay; 
- katta o‘lchamli aktiv qismlar tayyorlash imkoniga ega; 
- issiqlik o‘tkazuvchanligi yuqori bo‘lishi kerak.
Bu talablarga javob beruvchi aktiv elementlar soni cheklangan bo‘lgani uchun 
qattiq jismli lazerlar turlari ham cheklangan. Amalda ko‘proq rubin, oyna va ittriy-
alyuminiyli granatdan yasalgan lazerlar ishlatiladi. Neodimli shisha asosidagi 

---

24 
lazerlarda 4 satx ishlaydi. Shisha matritsa asosidagi lazerlarning afzalligi, katta 
o‘lchamli diametri 5-10 sm, uzunligi 2 m li aktiv elementlar tayyorlash mumkin. Bu 
esa katta energiyali nurlanish impulslari olish imkonini beradi. Bu lazerlar nurlanish 
energiyasi diapazoni kengligi va arzonligi bilan boshqa lazerlardan (rubinli) ustun 
turadi. 
Erbium bilan to‘ldirilgan ittrium alyuminiy granata va neodimium bilan 
biriktirilgan ittrium alyuminiy granata - qattiq hol lazerlarda faol vosita sifatida keng 
qo‘llaniladigan eng mashhur oksidli kristallardir . CZ texnikasi bilan kristalli 
o‘sishning barqaror va muvozanatlashtiruvchi jarayoni turli xil o‘sish parametrlari 
bilan mutlaqo nazorat qilinadi. Ushbu parametr yer shishasining kristal 
perfektsiyasini o‘sib borayotgan yer shisha kristalining suyuqlik dinamikasi va 
kinetikasiga ta'sir qiladi. Boshqa tomondan, o‘sish mobaynida noto‘g‘ri termal 
gradient qattiq-suyuqlik interfeysining konvektsiyasini o‘zgarishiga olib keladi, 
markaziy yadro hajmini kamaytiradi kattalashtiradi, yer shisha kristalida katta 
issiqlik chastotasi va yoriqlar hosil qiladi. Yuqorida keltirilgan ma'lumotlardan hech 
biri o‘sish jarayonida bu o‘zgarishlarni o‘rganmagan. Hozirgi tadqiqotning maqsadi, 
sovutish tizimi tomonidan indikatsiya qilingan issiqlik shoklarining intensivligi va 
vaqtining o‘sish jarayoniga ta'siri va CZ texnikasi tomonidan ishlab chiqarilgan yer 
shisha kristallining shisha kristallining sifatini eksperimental tadqiq qilishdir. O‘sish 
parametrlarining har bir o‘zgarishi tizimni beqarorlashtirishi va yer shisha 
kristalining sifatiga bevosita ta'sir qilishi mumkin. Issiqlik pardalari, o‘sish muhiti 
va sovutish tizimi bilan o‘rnatilgan temperatura gradyani o‘choqdagi eng muhim 
o‘sish ko‘rsatkichidir. Ushbu parametr kristal perfektsiyasini o‘sib borayotgan yer 
shisha kristalining suyuqlik dinamikasi va kinetikasiga ta'sir qiladi [12]. 
Qattiq jismli lazerlaming nurlanish quvvatini oshirish va impulsning davom 
etish vaqtini qisqartirish rezonator (ya’ni muayyan takroriylikdagi tashqi kuch ta’sir 
qilganda eng katta amplituda va tebranish qobiliyatiga ega bo‘lgan tebranish tizimi) 
aslligini o‘zgartirish yo‘li bilan amalga oshiriladi. Mazkur usul rezonator aslligini 
modulatsiyalash nomini olgan. Bu holni vujudga keltirish uchun optik rezonator 
ichiga yorug‘lik nuri ta’sirida tiniqlashuvchi optik zulfin (zatvor) joylashtiriladi. 

---

25 
Optik rezonator - bu yorug‘lik nurini optik asboblar yordamida kuchaytirishdir. 
Zulfin - nuri qisqa muddatda yopib - ochib turadigan qurilmadir. G‘alayonlantirilgan 
zarralaming yuqori energetik sathdan relaksatsiya vaqtiga teng vaqt ichida faol 
elementini optik damlash orqali amalga oshiriladi. Damlash - tashqi energiya 
yordamida elektronlami yuqori sathga ko‘tarishdir. Invers bandlik eng katta 
qiymatga ega bo‘lgan vaqtda esa optik zulfin qisqa vaqtga ochiladi, natijada davom 
etish vaqti 10
-3
+ 10
~9
s bo‘lgan qisqa impuls hosil bo‘ladi. Bu impuls monoimpuls 
deb ataladi. Monoimpuls - yakka impuls degan ma’noni bildiradi. Shu vaqt ichida 
barcha g‘alayonlantirilgan zarralar yuqori sathdan qo‘yi sathga majburiy nurlanish 
berib o‘tadi hamda monoimpulsli nurlanish generatsiyaianadi. Faol muhitga 
yig‘ilgan energiya qisqa vaqt ichida nurlanish hosil qilgani uchun uning quwati erkin 
generatsiya nurlanishi quwatiga nisbatan bir necha marta katta bo‘ladi. Misol 
tariqasida faol muhit sifatida yoqut elementlari qo‘llanilgan lazerni ishlash 
tamoyilini qarab chiqamiz. Odatdagi sharoitlarda ko‘pchilik atomlar quyi energetik 
holatda boMadi. Shuning uchun past temperaturalarda moddalar yorug‘lik 
chiqarmaydi. Elektromagnit to‘lqin modda orqali o‘tganda elektromagnit 
to‘lqinning energiyasi yutiladi. To‘lqin energiyasi ta’sirida atomlaming bir qismi 
uyg‘onadi, ya’ni yuqori energetik holatga o‘tadi. Atomlari tashqi elektromagnit 
to‘lqin ta’sirida uyg‘otilgan holatda bo‘lgan muhitlar hosil qilishning turli usullari 
bor. Yoqut lazerida buning uchun kuchli maxsus lampadan foydalaniladi. Atomlar 
yorug‘lik yutish hisobiga uyg‘onadi. Biroq lazeming ishlashi uchun ikki energetik 
sath yetarli emas. Tashqi elektromagnit nurlanishi vazifasini bajaruvchi lampaning 
yorug‘ligi har qancha kuchli bo‘lmasin, uyg‘otilgan atomlar soni uyg‘otilmagan 
atomlar sonidan ortiq boimaydi. Chunki yorug‘lik ayni vaqtda atomlarni uyg‘otadi. 
ham atomlarni yuqori sathdan quyi sathga majburiy ravishda induksiyalab o‘tkazadi. 
Uchinchi sathni hosil qilish yo‘li bilan energiyani bir joyda to‘pIash imkoniyatiga 
ega [13]. 
Ko‘p yillar davomida lazer belgisi turli xil ishlab chiqarish tarmoqlariga 
deyarli "ishg‘ol qilindi". Ishlash va mashina narxiga qarab lazer markirovkalash 
texnologiyasi pog‘ona va chegaralar bilan rivojlanmoqda. Davolash uchun doimo 

---

26 
to‘lqinli qattiq modda lazerlari kamdan kam qo‘llaniladi. CO2 lazerlari organik 
materiallar (masalan, yog‘och, teri, va hokazo) mahsulotlarini o‘rashda keng 
qo‘llaniladi. Qattiq jismli lazerli dasturlarga nisbatan CO2 lazerlari past kontrastli 
va katta ish joylarini belgilash uchun ishlatilishi mumkin. Qattiq jismli lazer va 
karbonat angidridli lazerlarni qo‘llash o‘rtasida sezilarli qarama-qarshilik mavjud 
emas. Qattiq jism lazerlar qo‘zg‘alish manbasi sifatida nurdan foydalanadi. Tez-tez 
ishlatiladigan zarba qo‘zg‘atish manbalari xenon fleshli hisoblanadi; uzluksiz 
qo‘zg‘atadigan manbalar orasida kriptonli chiroq, yod tungstenli lampalar, kaliy 
ksenon lampalari va boshqalar kiradi. Kichkina uzoq umr lazerlarda 
yarimo‘tkazgichli nurli diyotlar yoki quyosh nurlari qo‘zg‘alish manbai sifatida 
ishlatilishi mumkin. Ayrim yangi qattiq holatlar lazerlari ham lazer bilan ishlangan. 
Qattiq modda lazerlari yuqori energiya va yuqori quvvatli koordinatali manbalar 
sifatida ishlatilishi mumkin. Ruby pulsli lazerlar kilojoulgacha bo‘lgan quvvatga 
ega. Qattiq sozlangan va ko‘p bosqichli kuchaytiruvchi neodimiyalik shisha lazer 
tizimining maksimal puls quvvati 10 vattgacha. Ittrium alyuminiy garnetli doimiy 
lazerning chiqish quvvati 100 vattgacha etadi va ko‘p bosqichli ketma-ket ulanuvchi 
kilovotga yeta olishi mumkin. Qattiq modda lazerlari nanosaniyadan yuz 
nanosaniygacha tartibda qisqa pulslarga ega bo‘lish uchun almashtirish 
texnologiyasidan foydalanadi (yorug‘likning modulyatsiyasi), pikoseksundalarning 
ultra-qisqa pulslari yuz pikosekundga tartib-qulflash usuli yordamida erishish 
mumkin. Umumiy qattiq hol lazerning chiqishi ishlaydigan materialning optik bir-
biriga mos kelmasligi tufayli multimode hisoblanadi. Yaxshi optik birligi va yaxshi 
mo‘ljallangan kavit kabi texnik chora-tadbirlar tanlangan ishchi material tanlansa, 
diffraktsiya chegarasiga yaqin nur uzilish burchagi bo‘lgan asosiy transvers usul 
lazeri olinishi mumkin va bitta uzunlamasına tartibli lazer ham olinishi mumkin. 
Kuchli davlat lazerlarining rivojlanish jarayoni yangi va ishlaydigan to‘lqin uzunligi 
uchun sozlanishi mumkin bo‘lgan yangi ishchi moddalarni izlash, lazerlarni 
konvertatsiya qilish samaradorligini oshirish, chiqish quvvatini oshirish, nur sifatini 
yaxshilash, pulsning kengligi, ishonchliligini oshirish va ish muddatini uzaytirish. 
Qattiq jism lazеrlarida elektroaktiv kirishma atomlari mavjud bo‘lsa, ularning ionlari 

---

27 
energetik satxlarda yorug‘lik (optik) nurlari yordamida invers to‘ldirish hosil 
qilinadi. Amalda ko‘proq rubin, oyna va ittriy-alyuminiyli granatdan yasalgan 
lazerlar ishlatiladi. Neodimli shisha asosidagi lazerlarda 4 satx ishlaydi. Shisha 
matritsa asosidagi lazerlarning afzalligi, katta o‘lchamli diametri 5-10 sm, uzunligi 
2 m li aktiv elementlar tayyorlash mumkin. Bu esa katta energiyali nurlanish 
impulslari olish imkonini beradi. Bu lazerlar nurlanish energiyasi diapazoni kengligi 
va arzonligi bilan boshqa lazerlardan (rubinli) ustun turadi. Qattiq jism lazеrlariga 
misоl sifatida yoqut, ittriy – alyuminiy granati (IAG) va shisha lazеrlarini ko‘rsatish 
mumkin. Aktiv iоnlar kristallik yoki amоrf jismlar panjaralariga aralashma sifatida 
kiritiladi. Qattiq jism lazеrlarining aktiv mоddalari uch va to‘rt enеrgеtik satxlidir. 
Qattiq jism lazеrini ishlatish qulay, оsоn va quvvati juda katta. Lazеrlarning 
taraqqiyoti umuman qattiq jism lazеrlaridan bоshlangan.