Optik damlash bilan ishlovchi qattiq jism lazerlari

Optik damlash bilan ishlovchi qattiq jism lazerlari Reja: Qattiq jismli lazerlarining umumiy tavsiflari Yoqut lazeri Shisha asosli neodim lazerlar Ittiriy-alyuminiy granatli (IAG) lazerlar Odatda qattiq jismli lazerlarga juda ko'p turdagi optik kvant generatorlar kiradi. Ularning ishchi jismlarida invers to'ldirilganlik optik damlash yo'li bilan hosil qilinadi. Bunday lazerlar faol muhitining asosini qattiq jismga kiritilgan aralashmaning ionlari tashkil etadi. Odatda aralashma ionlari sifatida o'tkinchi metallar (marganets, xrom, nikel va kobalt) yoki nodir yer elementlarining ionlari ishlatiladi. Ushbu moddalarning atomlari tashqi qobiqlari to'la bo'lishiga qaramay ichki elektron qobiqlari to'lmagan bo'ladi. Tashqi qobiqdagi elektronlar, kristall panjaradagi qo'shni ionlarning elektr maydonlarini qisman ekranlaydi va buning natijasida ishchi faol ion tomonidan chiqazilayotgan va yutilayotgan nurlanishlarning spektral chiziqlar enini katta kengayishiga olib keladi. O'z navbatida bu hol invers to'ldirilganlik olishni osonlashtiradi va kuchaytirish koeffitsiyentining ortishiga olib keladi. Hozirgi paytda invers to'ldirilganlik ko'plab moddalarning ionlarida olingan (masalan Sr3, Nd3, Sm3, Ni3, Fr3, va boshqalar). Ammo, sanoat miqyosida ushbu lazerlar asosan Sr3 va Nd3 ionli moddalarda ishlab chiqilgan. Qattiq jismli faol muhitlar asosi sifatida korund (Al2O3) ittiriy alyuminiy granat (Y3Al3O2), shisha kabi kristall yoki amorf dielektrik moddalar ishlatiladi. Bunday qattiq jismli asosda faol muhitni hosil qilishda, asosga kiritilayotgan aralashmaning kontsentratsiyasi kichik bo'lib, asosga nisbatan miqdori (0,050,5)% oraliqda yotadi. Aralashma miqdorining bunday qiymatlardan kam bo'lishi kuchaytirish koeffitsiyentini pasayishiga olib keladi, ko'pi esa faol zarralarning o'zaro ta'sirlashuvini orttirib yuboradi. Ishchi faol element juda ko'p talablarga javob berishi zarur. U optik jihatdan bir jinsli, mexanik jihatdan mustahkam, issiqlik o'tkazuvchanligi katta, issiqlik ta'siriga chidamli, nurlanish to'lqin uzunliklari sohasida shaffof va mexanik qayta ishlashlar natijasida katta o'lchamli faol elementlar olish imkoniyatini bera oladigan bo'lishi kerak. Bu barcha talablarga to'la javob beradigan moddalar kam. Ushbu faol muhit olish imkonini beruvchi moddalarning tavsiflari 2-jadvalda keltirilgan. Qattiq jismli lazer qurilmasining prinsipial chizmasi 30-rasmda keltirilgan. Bu qurilma 1-faol elementdan, 2-rezonatordan, 3-optik damlash manbaidan (ksenon yoki kripton gazi bilan to'ldirilgan razryad lampa), 4-yorug'likni qaytargich ko'zgulardan va 5-optik damlash lampasining elektr ta'minot manbaidan iborat. Qattiq jismli lazerlardagi yuqori lazer sathi zarralar bilan to'ldirilishi, bu sathdan yuqorida turgan bir nechta sathlardagi zarralarni nurlanishsiz tushishi orqali amalga oshiriladi. Optik damlash lampasining nurlanishi faol elementning asosiy sathida joylashgan zarralarini eng yuqori sathlariga chiqaradi. Bu sathga chiqarilgan zarralarning yashash vaqtlari kichik bo'lgani uchun ular yuqori ishchi lazer sathiga tushib, bu sathda to'planadilar va quyi ishchi lazer sathiga nisbatan invers holatini hosil qiladi. Yorug'likni qaytargich ko'zgulari optik damlash lampasining effektivligini oshirish uchun xizmat qiladi. Lazer qurilmasining ishlashida elektr energiyasining kogerent lazer nurlanish energiyasiga aylanishdagi energiya ...