Как се казва речта, която напомня на лазер. Прикрепете този zastosuvannya лазер. Какво е лазер

В такава схема (фиг. 1) долното лазерно ниво "1" е основният енергиен лагер за ансамбъла от частици, горното лазерно ниво "2" е визуално ефективно ниво, а ниво "3" е обвързано с ниво "2" с плавен, ненасилствен преход, є dopomіzhnym. Оптично изпомпване по канал "1">"3".

Ориз. един. Схема "Триривнев" с оптично изпомпване

Ние знаем причината за инверсията между равни "2" и "1". Имайки предвид статистическите параметри, равни на едни и същи g1=g2=g3, ще запишем системата от кинетични (балансови) изравнения за равни "3" и "2" в неподвижна близост, както и съотношението за броя на частиците на равни:

de n1, n2, n3 - концентрация на частици по линии 1, 2 и 3, Wn1 и Wn3 - гладкост на глината и предизвикана вибрация при преходите между нива "1" и "3" при разликата в изпомпването, индуцирана вибрация като W ; wik - ymovirnіst преходи между равни, N-външно броят на активните частици в единица обем.

З (2) възможно е съвкупността да бъде равна на n2 и n1, като функция на W, а тази разлика Dn като

като знак за несъществуване коефициент на сила b0 към ансамбъла от частици при прехода "2"> "1". A, sob b0>0, необходимо, плач, tobto. цифровото набиране (3) е виновно за положителните:

de Wpor - прагов коефициент на изпомпване. Oscilki zavzhd Wpor> 0, след това звукът viplivaє w32> w21, тогава. способността за изпомпване на ниво "2" чрез релаксиращи преходи от ниво "3" е виновна за способността на йога релаксацията да достигне състояние "1".

По същото време

w32 >>w21 и w32 >>w31, (5)

тогава z (3) се взема: . І, nareshti, като W>>w21, тогава инверсията на Дn ще бъде: Дn?n2?N, тогава. на ниво "2" можете да "изберете" всички части на средата. Важно е, че spіvvіdnoshennia (5) за гъвкавостта на релаксация rivnіv вдъхновява умовете на поколението на "pіchkіv" (div. Razdіl 3.1).

В този ред, в трипосочна система с оптично изпомпване:

1) инверсията е възможна, ако w32>>w21 и максимум, ако w32>>w31;

2) инверсия на вината за W>Wthr, тогава. virobnitstvo може да има прагов характер;

3) при ниско w21 шайбите са създадени за режима на "лъч" на свободно генериране на лазер.

Този твърд лазер е първият лазер, който е причинил щети във видимия обхват (T. Meiman, 1960). Рубинът е синтетичен кристален Al2O3 модифициран корунд (матрица) с 0,05% йонни активатори Cr3 + (концентрация на йони ~ 1,6 1019 cm_3) и е обозначен като Al2O3: Cr3 +. Рубинският лазер е базиран на триредова схема с OH (фиг. 2, а). Лазерни нива - електронни нива Cr3+: долното лазерно ниво "1" е основната мощност на мелница Cr3+ в Al2O3, горното лазерно ниво "2" е дългосрочно метастабилно ниво с f2~10_3s. Равни "3a" и "3b" са допълнителни. Отидете "1">"3a" и "1">"3b" лежат до синята (l0,41 μm) и "зелената" (l0,56 μm) части на спектъра и са широки (s Dl ~ 50 nm ) контури от глина (смуги).

Ориз. 2. рубинен лазер. (a) - Диаграма за енергийна ефективност за Cr3+ Al2O3 (корунд); (B) - конструктивна схема на лазера, който работи в импулсен режим с Q-превключване. 1 - рубиново срязване, 2 - помпена лампа, 3 - елиптичен вибратор, 4a - резонаторно огледало, 4b - резонаторно огледало, което обгръща, модулиращ коефициента на качество на резонатора, Cn - акумулаторен кондензатор, R - зареждащ резистор, "Kn "лампа; индикации за вход и изход на охлаждаща вода.

Методът на оптично изпомпване осигурява селективно заселване на допълнителни линии "3а" и "3b" Cr3+ с канал "1">"3" Cr3+ йони при покритие с Cr3+ йони и изпъкване на импулсна ксенонова лампа. Нека изчакаме един малък час (~10_8 h) ще има ненасилствен преход между йони "3a" и "3b" - на линията "2". Енергията, която се вижда в същото време, се трансформира в разбиване на кристалната решетка. С достатъчна енергия, випроминиране на изпомпването на dzherel: ако и на прехода "2">"1" инверсията на популациите и генерирането на випроминион в червената област на спектъра при l694.3nm и l692.9 nm. Близо ли е праговата стойност на изпомпване с корекция на статистическите тегла, равна на равно на равно на "2"? на всички активни частици, които при изпомпване с l0.56 µm увеличават енергията на изпомпване Epor> 2J / cm 3 (ако налягането е Ppor> 2kW / cm 3 с тревалентност на импулса на изпомпване f? 10_3c). Такава висока стойност, която се влага в лампата, и рубиновото срязване на напрежение при стационарен VIN могат да доведат до його разрушаване, при което лазерът работи в импулсен режим и подпомага интензивното водно охлаждане.

Лазерната верига е показана на фиг. 2б. Лампата за помпане (лампа-слипи) и рубинената прическа за повишаване на ефективността на изпомпването са разрошени в средата на цилиндъра с цилиндрична вътрешна повърхност и перетина под формата на елипса, а лампата и конецът са разрошени в фокусните точки на елипсата. В резултат на това всички вибрации, които излизат от лампата, изглежда са фокусирани върху срязването. Импулсът на светлината на лампата се запалва, когато импулсът на струята преминава през нея по пътека към разряда на акумулаторния кондензатор в момента на затваряне на контактите с бутона "Kn". В средата на бивача се изпомпва студена вода. Енергията на лазерната вибрация в импулс е в обсега на няколко джаула.

Импулсният режим на роботизирания лазер може да бъде един от следните (раздел 3):

1) режимът на "свободно генериране" при ниска честота на повторение на импулси (звук 0,1-10 Hz);

2) Режим "Q-switched", звук оптико-механичен. На фиг. 2,b Q-превключването на ORM е снабдено с огледална обвивка;

3) режим "синхронизация на режим": с ширина на линията 1011 Hz,

броят на късните режими М~102, тривалността на импулса ~10 ps.

В средата на рубинен лазер: холографски системи за запис на изображения, обработка на материали, оптични разстояния и др.

В медицината широко се използва лазерът BeAl2O4:Cr3+ (хризоберил, легиран с хром или олександрит), който се използва в диапазона от 0,7-0,82 микрона.

Удобно е в нашия час да познаваш човек, сякаш няма думи "лазер"Проте ясно заявява, че е така, дори малко.

През последния век на винопроизводството лазерите от различни видове са познавали широк спектър от директиви, от медицината до цифровите технологии. И така, какво е лазер, какъв е принципът на йога и защо е необходимо вино?

Какво е лазер?

Възможността за използване на лазери е предложена от Алберт Айнщайн, който през 1917 г. публикува работа, която говори за възможността за използване на електрони за количествено определяне на светлинните кванти. Цялото нещо се наричаше immushenim viprominyuvannyam, но последният час се смяташе за неосъществим от техническа гледна точка.

Въпреки това, с развитието на техническите и технологичните възможности, създаването на лазер се превърна в точния час. През 1954 г. Н. Басов и А. Прохоров са удостоени с Нобелова награда за създаването на мазер, първият микрофлуиден генератор, работещ на амоняк. А през 1960 г. американецът Т. Майман подготвя първия квантов генератор на оптични промени, който той нарече лазер (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation). Прикачването преобразува енергията в оптична вибрация на тънка праволинейност, tobto. светлинен промин, поток от светлинни кванти (фотони) с висока концентрация.

Принцип на работа на лазера

Явлението, в което се основава лазерен робот, се нарича индукция, индукция, вибрация на средата. Атомите на пеещата реч могат да променят фотоните под въздействието на други фотони, когато енергията на фотона, който се инжектира, се дължи на еднаква разлика между енергийните нива на атома преди промяната и след новата.

Фотонът на Vipromineniya е съгласуван с това, което нарича viprominyuvannya, tobto. точно подобно на първия фотон. Чрез война се издига слаб поток светлина в средата, и то не хаотично, а директно даден. Обещанието за изкушено изпаряване, сякаш е отнело името на лазера, се успокоява.

Класификация на лазерите

Светът е познал естеството на силата на лазерите, за да види разликата между тях. Зад изгледа ще се превърна в видима реч на лазера и може да бъде:

• газ;
• местен;
• в твърдо състояние;
• върху свободните електрони.

Понастоящем са разработени няколко метода за лазерен обмен:

• с помощта на електропроводящ дъгов разряд в близост до газовата среда - газоразряд;
• за допълнително разширение на горещ газ и създаване на инверсна популация - газодинамична;
• за помощ за преминаване на struma през napіvprovіdnik іz zbudzhennyam sredovishcha - dіodnі chi іnzhektsіynі;
• път на оптично изпомпване на средата с лампа-спалах, светлинен диод, друг лазер;
• пътека на електронно-променадно изпомпване на средното ядро;
• ядрено изпомпване в случай на необходимо випроминиране от ядрен реактор;
• с допълнителни специални химични реакции - химически лазери.

Всички зловония могат да имат свои собствени особености и vіdmіnnostі, zavdyakim знаят zastosuvannya в различни сфери на индустрията.

Практическо използване на лазери

Днес лазери от различни видове се намират в десетки галерии на индустрията, медицината, IT технологиите и други области на дейност. Три от тях ни помагат:

• производство и заваряване на метали, пластмаси и други материали;
• рисуване на изображение, изписване на тази маркировка върху повърхността на повърхностите;
• пробиване на прекалено тънки отвори, прецизна обработка на детайли от салфетка-проводник;
• формоване на покрития за твърди покрития, наваряване, тънко легиране на повърхности;
• трансфер на информационни пакети за допълнително влакно;
• vikonannya хирургически операции и други ликуващи инфузии;
• козметични процедури за подмладяване на кожата, отстраняване на дефектни разтвори и други;
• насочване към знака на различни видове огън, от стрелата до ръката на ракетата;
• създаване на този победоносен холографски метод;
• zastosuvannya в различни научно напреднали роботи;
• vimiryuvannya vіdstaney, координати, schіlnostі работещ serdovishch, svidostі потоци и богатство на други parametrіv;
• стартиране на химични реакции на различни технологични процеси.

Все още е малко право напред, за някои лазери те вече намигат или знаят, че ще блокира в следващия час.

Инверсията на населението в лазерите се създава по различен начин. Най-често за този використ се препоръчва използването на светлина (оптично изпомпване), електрически разряд, електрическа струя, химически реакции.

За да преминете от режима на мощност към режима на генериране на светлина, лазерът, както във всеки генератор, vikoristovuyut zvorotny zv'yazok. Въртящото звено в лазера е зад помощта на оптичен резонатор, който в най-простия случай представлява двойка успоредни огледала.

Принципната схема на лазера е показана на фиг. 6. Вон да отмъсти на активния елемент, резонатор, dzherelo изпомпване.

Лазерът работи по този начин. Задната част на главата беше изпомпана (например твърда лампа - спи), изливайки се в работния говор (активен елемент) на лазера, създавайки нова инверсия на населението. Тогава обърнатата среда започва спонтанно да випромизира кванта светлина. Под действието на спонтанното събуждане започва процесът на временно пробуждане на светлината. Завдяки инверсия на населението на процеса да носи лавинообразен характер и да доведе до експоненциално увеличаване на светлината. Светлинни потоци, които минават по страничните линии, бързо заливат активния елемент, без да придобиват значителна енергия. В същото време лек вятър, който се издига нагоре по оста на резонатора, преминава през активния елемент без прекъсване, набирайки енергия без прекъсване. Завдяки до частичното предаване на светлината от едно от огледалата на резонатора, вибрацията получава име, удовлетворяващо лазерната светлина.

Фиг.6. Схематична диаграма на лазера. 1 активен елемент; 2- помпена система;

3-оптичен резонатор; 4-генерирано viprominuvannya.

§5. Приставка и робот на хелий-неоновия лазер

Фиг.7. Схематична диаграма на хелий-неонов лазер.

едно). Лазерът е подреден от газоразрядна тръба T zavdovki в редица десетки самодиви. до 1,5-2м и вътрешен диаметър 7-10мм. Тръбата е пълна със смесен хелий (усук ~ 1 mm Hg) и неон (усук ~ 0,1 mm Hg). Краищата на тръбите са затворени с плоскопаралелни стъклени или кварцови плочи P 1 и P 2, монтирани под нарязването на Брюстър до оста на нейната ос. Той създава линейна поляризация на лазерната вибрация с електрически вектор, успореден на равнината на падането. Огледала S 1 и S 2 са поставени в средата на тръба, разбита от звучаща сферична с богати топкови диелектрични покрития. Вонята може да бъде с високи коефициенти на vidbittya и практически не блести на светлина. Предаването на огледалото, през което е по-важно да се влезе в вибрацията на лазера, звукът става 2%, другият - по-малко от 1%. Между електродите на тръбата се прилага постоянно напрежение от 1-2 kV. Катод Преди тръбата може да ви е студено, но за да увеличите изпускателната струя, можете да инсталирате и тръби с кух цилиндричен анод, чийто катод се нагрява от нисковолтова струя на струята. Разрядно дрънчене на тръбата, за да се получи клонче от десетки милиампера. Лазерът генерира червена светлина с дълги косми =632,8 nm и може също така да генерира инфрачервена вибрация с дълги косми 1,15 и 3,39 µm (раздел Фиг. 2). Също така е необходимо да има майка на крайни прозорци, пролуки за инфрачервена светлина и огледало с високи коефициенти на осветеност в инфрачервената област.

2). Лазерите се индуцират да викорират, за да генерират кохерентни светлинни вълни. Идеята, която за първи път е измислена през 1957 г. А.М. Прохоров, Н.Г. Basovim и независимо от тях от Ch. Townes. За да преобразувате активната реч на лазера в генератор на светлина coliving, е необходимо да направите мигач. Це означава, че част от говорещата светлина е длъжна постоянно да се превръща в зоната на активната реч и да вибрира вибрацията на насърчаването на речта на нови и нови атоми. За които активната реч се поставя между две огледала S 1 и S 2 (div. Фиг. 7), yakі є елементи на обърнатата връзка. Пропускайте светлината, zaznayuchi bahatorazheny под формата на огледала S 1 и S 2, преминавайте много пъти през активната реч, достатъчни в резултат на усещанията за преходи от най-високото енергийно ниво  „3 към по-ниското ниво “ 1. Близо до огледалото трябва да излезе резонатор, за да осигури преминаването на светлината (и същевременно да я направи по-силна) на светлинния поток към активната среда. При истински лазер част от светлината, за да може да бъде изсветлена, може да бъде освободена от активната среда на името. Z tsієyu метод odnієyu z dzerkal, например S 2 срамежлив napіvprozorim.

Такъв резонатор е не по-малко ярко оцветен, но също така събира и монохроматизира йога. За по-голяма простота си струва да споменем, че огледалата S1 и S2 са идеални. Тези обмени, успоредни на оста на цилиндъра, преминават през активната реч тук-там и назад, без да граничат няколко пъти. Все пак смени, какво да ходиш болнав, врешти-реш, да влачиш по стената на цилиндъра, вонята се вдига или виждаш името. Ясно е от факта, че обмените стават възможно най-силни, че се разширяват успоредно на оста на цилиндъра. Това е обяснението за промяната на борсите. Очевидно е невъзможно да се премахнат паралелни промени. Защо се променя дифракцията на светлината. Kut razhodzhennya промяна по принцип не може да бъде по-малка за границата на дифракция  д, де д- Ширина на лъча. При най-късите газови лазери обаче такава граница на практика се достига.

Сега е ясно как се появява монохроматизацията на светлината. Хайде З- Оптична дожина, ако между огледала. Yakscho 2 З= м , тобто на дожина Здобавя се броят на napіvkhvil m, след това лек пух, vіyshovshi vіd S 1 след преминаване там и обратно, завъртете към S 1 в същата фаза. Толкова е мъка да се разбираш с другия и всички обидни пасажи през активната реч в директна и обратна посока. Найближа дожина хвили  , за това, което може да бъде същата сила, познайте ума си 2 З=(м 1)( ). Отже,  =  / м, тогава  Как и се плъзга boulo ochіkuvat, spіvpadє zі спектралната област на интерферометрите Fabrі-Perot. Сега е лудост, че енергийните нива  "3 и  " 1, че спектралните линии, които се появяват по време на преходи между тях, не са безкрайно тънки, а може да имат ограничаваща ширина. Приемливо е ширината на спектралната линия, която се променя от атомите, да е по-малка за разпръснато оборудване. Todі z usіh dovzhin hvil, viprom_nyuvanih атоми, умствени 2 З= м може би ще се задоволиш само с един дълъг вятър  . Такава хвила да опиташ колкото е възможно повече. Tse и водят до звук от спектрални линии, които се генерират от лазер, така че монохроматизацията на светлината.

Основните мощности на лазерния светлинен лъч:

монохроматичност;

просторова, че тимчасова съгласуваност;

висока интензивност;

Минимално разпространение на лъча.

Завдякият хелиево-неонов лазер с висока кохерентност да служи като чудотворен джерел на непрекъсната монохроматична вибрация за продължаване на различни интерференционни и дифракционни явления, създаване на такъв прекрасен джерел на светлината, стагнация на специален паратур.

Лазер (Усилване на светлината чрез стимулирано излъчване на радиация ”- „подсилен от светлина от пътека, стимулираща випроминирането” или оптичен квантов генератор е специален тип джерел випроминиране с въртящ се звук, вибриращо тяло в един вид обратно населена среда. Принципите на работа на лазера се основават на мощностталазерно лечение: монохроматичност и висока кохерентност (пространство и тимчасово). тОсвен това, що се отнася до специфичността на подобрението, често има малко количество вариации (можете да използвате термина „високо изправяне на подобрението“), което във вашата ръка ви позволява да говорите за високата интензивност на лазерно усилване. По този начин, за да се разберат принципите на действие на лазера, е необходимо да се говори за характерната мощност на лазерната модификация и за обратно населената среда – един от трите основни компонента на лазера.

спектър на лазерно viprominyuvannya. Монохроматичност.

Един от признаците на viprominuvannya е всякакъв вид dzherel є yogo спектър. Слънцето, както и осветлението, може да се използва за създаване на широк спектър от вибрации, в допълнение към наличието на компоненти с различни дожини пера. Нашето око възприема същата вибрация, тъй като е повече светлина, тъй като в новото интензитетът на различните компоненти е приблизително еднакъв, но тъй като е светлина с be-like светлина (например, светлината на нашето Слънце има зелени компоненти ).

Лазерна джерела viprominyuvannya, navpaki, може да има дори тънък обхват. За някои близки може да се каже, че всички фотони на лазерната вибрация могат да причинят еднакво (или близко) дълголетие. Така че, развитието на рубинен лазер, например, може да има дълъг вятър от 694,3 nm, което показва светлината с червен цвят. За неразположение в близко бъдеще (632,8 nm) първият газов лазер е хелий-неонов. От друга страна, аргон-йонният газов лазер може да е слаб при 488,0 nm, което се възприема от нашето око като тюркоазен цвят (средата е зелена и черна). Лазерите на базата на сапфир, легирани с титаниеви йони, могат да издържат дълго време, които лежат в инфрачервената област (звук близо до върха на вятъра 800 nm), така че е невидим за хората. Deyakі лазери (например, napіvprovіdnikovі z дифракционни решетки, scho увийте около, като vihіdne огледало) могат да се използват за дълго време от вашия собствен vipromіuvannya. При всички лазери обаче това са тези, при които основната част от енергията на тяхното производство се намира в тясната спектрална област. Целта на силата на лазерното изображение се нарича монохроматичност (на гръцки: „един цвят“). На фиг. 1 за илюстриране на силата на индуцирания спектър на развитието на Sontsya (на нивото на външните сфери на атмосферата и на нивото на морето) и насочващия лазер на компанията Thorlabs.

Ориз. 1. Спектри на модификацията на Sontsya и проводниковия лазер.

Нивото на монохроматичност на лазерното усилване може да се характеризира със спектралната ширина на лазерната линия (ширината може да бъде зададена като ширина на линията за дълго време или честотата като максимален интензитет). Променете спектралната ширина, за да бъде равна на 1/2 ( FWHM), 1/д chi 1/10 до максималната интензивност. Някои съвременни лазерни инсталации са достигнали широчината на пика на вибрация в kіlka kHz, което от своя страна показва ширината на лазерната линия по-малко от един милиард нанометра. За fahіvtsіv е важно, че ширината на лазерната линия може да бъде с порядък по-тясна от ширината на линията на спонтанната вибрация, която е една от основните характеристики на лазера (сдвоена например с луминисцентни и суперлуминесцентни лампи) .

Кохерентност на лазерното усилване

Монохроматичността е важна, но не единствената сила на лазерното изображение. Втората основна сила в развитието на лазера е неговата кохерентност. Започнете да говорите за пространството и съгласуваността на Timchas.

Виждаме, че лазерният лъч на сепарациите е напълно прозрачен с огледало: половината от енергията на лъча преминава през огледалото, а другата половина преминава през и преминава в системата от директно предаващи огледала (фиг. 2). След това отново ще се създаде още един куп с първия, а след това с още един timchasovy zatrimka. Максималният час на смени, с куп Introfruvati (Tobto vipromevyuvnya, uhravayvnyy, а не t_lki yogo Іntensivostі) и увеличен с един час кохерентно лазерно viprominyvannya, и Byggina Dajdatovogo Schyushniy, другият куп от Prohe. Високата късна кохерентност на днешните лазери може да надхвърли един километър, въпреки че не са необходими повече програми (например за лазерна обработка на промишлени материали) за постигане на висока пространствена кохерентност на лазерния лъч.

Можете да разделите лазерния лъч и по различен начин: поставете заместващото полупрозрачно огледало върху повърхността, което изглежда сякаш не припокрива целия лъч, а само част от него (малки 2). Todі posterіgatimetsya vzaєmodіya vpromіnyuvannya, як poshiryuvalos в различни части на гредата. Максималното разстояние между точките на лъча, вариацията на такава интерференция, се нарича максимална напречна кохерентност на лазерния лъч. Очевидно за много лазери разликата в напречната кохерентност е просто равна на диаметъра на лазерния лъч.

Ориз. 2. Преди да обясните, разберете тимчасовото и пространството съгласуваност

Kutova rozbіzhnіst на лазерна vipromіuvannya. Параметър М 2 .

Сякаш не сме огънали лъча на лазерната вибрация към успоредните, ще започнем ненулевия връх на майката. Минималното възможно разрязване на rozbіzhnosti на лазераα д („дифракционна граница“) по порядък на величината се обозначава с вираза:

α d~ λ /D, (1)

де λ - Продължителност на лазерното viprominyuvannya, ид - Ширината на лъча, която е ширината на лазера. Лесно е да се подобри, че при дълго увяхване от 0,5 μm (зелена вибрация), ширината на лазерния обмен от 5 mm може да бъде ~10 -4 rad, или 1/200 градуса. Независимо от стойността, основната разлика може да бъде критична за някои добавки (например за лазерни устройства в бойни сателитни системи), фрагментите задават горната граница на обхвата на интензивността на лазерната вибрация.

Яркостта на лазерния лъч може да се настрои с параметъра M2 . Дайте възможно най-малко площ с петна, които са създадени от идеален обектив при фокусиране на гаусов лъч, добреС . Въпреки това, същата леща фокусира лъча от този лазер в областта на пламъка S 1 > S , параметър M 2 лазерното подобрение е по-скъпо:

M 2 = S 1 / S (2)

За най-модерните лазерни системи параметърът M2 близо до един (zocrema, продавам - лазер с парам M2 , равно на 1,05). Задължително, обаче, майките на uvazі, scho далеч от всички класове лазери в този ден може да достигне ниска стойност на параметъра, който се изисква да бъде защитен при избора на клас лазер за конкретна задача.

Представихме накратко основните правомощия на лазерната индустрия. Нека сега опишем основните компоненти на лазера: ядро ​​с обратна популация, лазерен резонатор, лазерно изпомпване и диаграма на лазерни линии.

Средата на обърнатото население. Схема на лазерно подравняване. Квантов изход.

Основният елемент, който трансформира енергията на външното ядро ​​(електрическа, енергията на нелазерната вибрация, енергията на адитивното лазерно изпомпване) в светлина, в средата, в която се създава обратното на населението на pari. Терминът „обратна популация“ означава, че една част от структурните частици на средата (молекули, атоми или йони) е била прехвърлена в лагера на възбуждане и за определена двойка енергийни нива на тези частици (горно и долно лазерно ниво ) на горната по отношение на енергията на дъното.

При преминаване през средата на обърнатата популация се вижда вибрацията, чийто квант може да генерира енергия, която е по-добра от разликата в енергията между двете лазерни линии, с която част от активните центрове (атоми / молекули / йони) се събужда. Укрепете ума си за установяване на нови кванти на електромагнитно випромоничество, което може да създаде същата дълга агония, право напред, фазата и поляризационния лагер, който е първият квант. По този начин в лазера се извършва генерирането на пакети от едни и същи (равни по енергия, кохерентни и флуктуиращи в една права) фотони (фиг. 3), което означава основната мощност на лазерното производство.

Ориз. 3. Генериране на кохерентни фотони в случай на индуцирана вибрация.

Създайте обратно населена среда в системата, която е съставена от две равни, но това е невъзможно за класически съсед. Такива лазери може да звучат като тривариантна или chotirivnev система, равностойна на участие в лазерното генериране. Когато се събудите, пренесете структурното единство на средата на горното ниво, от което частиците се отпускат за кратък час до най-ниската енергийна стойност – горното лазерно ниво. При лазерното генериране се излъчва и един от по-ниско разположените ривниви - главният лагер на атома в тройната схема или междинният - в чотиривните (фиг. 4). Chotirohrіvneva диаграма viyavlyaєtsya bіlsh perevazhnoyu чрез тези Scho promіzhny rіven zazvichay популации nabagato Mensch kіlkіstyu chastinok, nіzh основния мелница vіdpovіdno stvoriti іnversnu naselenіst (perevischennya брой zbudzhenih chastinok над номер atomіv по-ниска лазерна rіvnі) viyavlyaєtsya nabagato prostіshe (за кочан lazernoї generatsії potrіbno povіdomiti seredovischі малко количество енергия).

Ориз. 4. Трировнева и чотиривнева система ривнив.

По този начин при лазерно генериране минималната стойност на получената работна среда на енергия е най-важната енергия на горното ниво на системата, а генерирането е между двете по-ниски нива. Умопомрачително е, че QCD лазерът често е разделен от енергийните настройки на разпада до енергията на лазерния преход. Това се нарича квантов добив на лазера. Varto обозначава как да звучи CCD на лазера в електрическите вериги няколко пъти (а в някои случаи и вятър няколко десетки пъти) по-ниско от квантовата честота.

Специализирам в структурата на енергийните линии на лазерните проводници. При процеса на генериране на вибрационна индустрия в проводниковите лазери, излъчването на електрони от две зони на проводника, протезите за къщи, които образуват леки и индустриални p - n преход, между тези зони при различни диодни участъци се унищожават една по една. Обратно население в региона p - n преходът в такива лазери се създава за поток от електрони в областта на прехода от зоната на проводимостн - дилянки и дирок от валентната зонастр - дилянки. Можете да прочетете доклади за проводниците на лазери в специалната литература.

В днешните лазери има различни методи за създаване на обратна популация или изпомпване на лазер.

Изпомпване на лазера. Методи за изпомпване.

За да започне лазерът да генерира вибрации, е необходимо да се подаде енергия към първата активна среда, за да се създаде нова инверсия на населението. Този процес се нарича лазерно изпомпване. Използването на основните методи за изпомпване, stosuvannya, като специфичен лазер за депозиране под формата на активна среда. Така че, за ексимерни и други газови лазери, които работят в импулсен режим (напр. CO2 - лазер) е възможно да се унищожат молекулите на лазерната среда чрез електрически разряд. При непостоянните газови лазери за изпомпване е възможно зареждането на тлеещ разряд. Изпомпването на проводниковите лазери се дължи на флуктуацията на напрежението до p-n лазер преход за tverdotіlnih lazerіv mozhna vikoristovuvati непоследователен Dzherelo vipromіnyuvannya (лампа-спи lіnіyku АВО масив svіtlovipromіnyuyuchih dіodіv и) АВО Inshyj лазер dovzhina hvilі yakogo vіdpovіdaє rіznitsі energіy ядро, което zbudzhenogo stanіv domіshkovogo атом (у tverdotіlnih лазери, як обикновено лазерни Generatciya vinikaє атом къщи, различен от мрежовата матрица - например за рубинен лазер, активната къща е йон към хром).

Очевидно можем да кажем, че методът на лазерно изпомпване зависи от неговия вид и характеристики на активния център на генериращата среда. Като правило, за определен тип кожен лазер, това е най-ефективният метод на изпомпване, който определя вида и дизайна на системата за доставка на енергия към активната среда.

лазерен резонатор. Генериране на лазер Umov. Стикове и незалепващи резонатори.

Активната среда на тази система за доставяне на енергия до нея все още не е достатъчна за лазерно генериране, въпреки че на тяхна основа вече е възможно да се предизвикат активни прикачвания (например субсилувач или суперлуминесцентно джерело випроминиране). Лазерно генериране, tobto. развитието на монохроматична кохерентна светлина, обвинявана само за очевидността на въртящите се звена, лазерния резонатор.

По най-простия начин резонаторът е двойка огледала, едно от които (лазерното огледало е навън) е полупрозрачно. В противен случай огледалото, като правило, трябва да бъде настроено с коефициент на ферментация за дълго време на генериране, близо до 100% („глухо огледало“), за да се избегне генерирането на лазера „в двете посоки“ и за пестене на енергия.

Лазерният резонатор осигурява въртенето на частта от вибрацията от активното ядро. Tsya Umov е важно за vyniknennya кохерентна, че монохроматична вибрация, фрагментите се превръщат в средата на фотони, за да извикате вибрация на същото от себе си за честотата и фазата на фотоните. Ясно е, че квантът на вибрацията, който отново се обвинява в активната среда, ще бъде последователен от миналото отвъд резонатора. По този начин характеристиките на мощността на лазерното vipprominyuvannya са много безопасни в това, което е самият дизайн и качеството на лазерния резонатор.

Коефициентът на ферментация на полупрозрачното огледало на лазерния резонатор е избран по такъв начин, че да осигури максимална визуална интензивност на лазера, или поради технологичната простота на приготвяне. Така че при някои лазери с влакна, като огледало, огледалото може да бъде счупено равномерно върху отрязания край на светловода на влакна.

Очевидната умствена стомана на лазерното генериране е умствената равномерност на оптичните загуби в лазерния резонатор (включително разходите за извеждане на вибрация през огледалата на резонатора) и коефициента на усилване на вибрациите в активната среда:

опит ( а× 2L) = R1 × R2 × опит ( ж× 2 л) × X, (3)

де Л = дължината на активната среда,а- Коефициент на якост в активната среда, R 1 и R 2 - коефициент на вибрация на резонаторните огледала иж- "sіrі" vtrati в активна seredovischі (tobto vtrati vipromіnyuvannya, pov'yazanі на fluktuatsіyami schіlnostі, дефекти лазер seredovischa, rozsіyuvannya vipromіnyuvannya че INSHI VD optichnih vtrat Scho zumovlyuyut vipromіnyuvannya затихване на prohodzhennі чрез seredovische, krіm bezposeredno poglinannya kvantіv vipromіnyuvannya seredovischa атоми). Оставащ множителх »Жизнеспособност в Laser Putti, присъща на Laser (Fort, Laser Mozhet Bethi Introduction Special Predeliyuchiy Elenty, Laser Laser GeneruvAv Impulsey Major Triavosti), за ~ Vіdstnostі Vіn Dorivnuє 1. Laser Maja Schimatno Svorda Svorda Svattanyiniy, ">" замени с .

От паритет (3) има такова правило за избор на лазерно огледало: като коефициент на засилване на випроминирането на активната среда с подобряване на всички разходи (а- ж) × Л maliy R1 Аз съм виновен за бути бранян страхотно, за да не умря лазерното поколение чрез освобождаване на вибрации от резонатора. Като коефициент на сила, за да се справите страхотно, ring out maє sens изберете по-малка стойност R1 , Високият коефициент на ферментация води до увеличаване на интензивността на вибрациите в средата на резонатора, което може да се види в живота на лазера.

Лазерният резонатор ще изисква подравняване. Да приемем, че резонаторът е сгънат от две успоредни, но не настроени огледала (например сгънати под капака едно към друго). В такъв резонатор вибрацията, преминаваща през активното ядро ​​на цацата, излиза извън лазера (фиг. 5). Резонаторите, в някакъв вид viprominyuvannya за края на часа, за да надхвърлят йога, се наричат ​​нестабилни. Такива резонатори се засилват в такива системи (например твърди импулсни лазери със специална конструкция), но като правило нестабилността на резонатора в практическите добавки има тенденция да изчезне.

Ориз. 5. Нестабилен резонатор от огледала с розово регулиране; стабилен резонатор

стационарен лъч viprominyuvannya в новодошъл.

За да се увеличи стабилността на резонатора, подобно на огледало, використът се огъва върху повърхността, която трябва да бъде ударена. Със същите стойности на повърхностните радиуси, които виждате, този резонатор изглежда нечувствителен към малки смущения в настройката, което ви позволява да попитате точно робота с лазер.

Описахме накратко минимално необходимия набор от елементи за създаване на лазер и основните характеристики на лазерната модификация.

Контролен робот

ЛАЗЕРИ НА БАЗА НА КОНДЕНЗАЦИОННО ЯДРО

Влизане

2.2. Рубин лазер

3.2. неодимов лазер

3.7. Влакнести лазери

5. Проводни лазери

5.1. Принцип dії

5.2. DHS лазер

5.3. ROS- и VRPI-лазер

ПРЕПРАТКИ

Влизане

Лазерите са видими за лазери, базирани на речи в близост до кондензираната стомана, чиято активна среда се създава:

1) в твърди тела - основният ранг в диелектрични кристали и стъкла, активни частици - светлинни кристали, йонизирани атоми и актиноиди, редкоземни и други преходни елементи, а също и - в кристали, които водят силата на проводника,

2) в местни райони, при съхранението на които се въвеждат активни частици - молекули на органични раковини.

В тези среди има вината за лазерно изпъкване за rahunokиндукция на випроминувалпреходи (раздел 1) между енергийни нива на йони-активатори и молекули. В проводимите структури има тенденция да вибрират поради рекомбинация на свободни електрони и дирок. В случай на газови лазери (раздел, раздел 4), инверсията на населението в твърдотелни и конвенционални лазери винаги възниква при преходи, близки до основното енергийно състояние на активната част.

Частиците от диелектрични кристали не провеждат електрически поток, тогава за тях и за редки среди се постига викорност.оптично изпомпване– изпомпване на лазерния преход към оптичната вибрация (светлина) от спомагателния джерел.

При проводящите лазери най-често се изпомпва с електрическа струя (инжекция strum), който протича през napіvprovіdnik по директна права линия, повече - други видове изпомпване: оптично изпомпване или изпомпване, бомбардирано от електрони.

1. Специфика на оптично изпомпване на лазерната активна среда

Важна характеристика на VIN є їїселективност , И в същото време: с избора на добро количество вибрация на VIN, е възможно да се вибрира необходимия квантов лагер от активни частици. Ние знаем как да осигурим максимална ефективност на процеса на събуждане на активните частици на оптичните помпени камери (VIN), резултатът е активна част от квантовия преход от енергийното състояние.и „на върха на разпределенията за мащаба на енергията на пробуждането на лагерите“к '. За което се ускорява от вираза за напрежение, випроминиране на dzherel VIN, което е покрито с активни частици на средата, което трябва да се пропусне (раздел, раздел 1.9)

. (1)

(1) въвеждат честотната зависимост на спектралната ширина на енергията при производството на dzherel VIN и функцията на формата на линията на глината на средата, tobto. її честота застояла (форм фактор).

Очевидно е, че твърдостта на глината и количеството напрежение, което се глини ще бъдат максимални, ако:

1) концентрацията на частици в станциятаи ' ще бъде най-великият, tobto. ВІН е ефективен при голяма дебелина на активните частици и сам по себе си поради голямото разнообразие от среди – за среди в кондензирано състояние (твърди твърди вещества и кори);

2) В TDR мелницата частиците бяха разделени зад мелниците с различни стойности на вътрешната (потенциална) енергия, която се описва с формулата на Болцман, и самата: максималната популация на основната (по-ниска) енергийна мелница на частица и ансамбъла като цяло. Zvіdsi крещи, scho лагери ' Може да е основната енергийна мелница на частта;

3) за по-пълно глиниране на енергията на Джерел VIN (най-голямото ΔПик ) bazhan майка средата с най-големите стойности на коефициента на екстинкция при квантовия преход: (div. f-lu (1.35)), и скалите на пропорционалния коефициент на Айнщайн B k i , a B ki A ki (div., f-lu (1.11, b)), тогава е bazhano, така че крещящият преход е едновременно „разрешен“ и „резонансен“;

4) Бажано, така че ширината на спектъра на вибрацията на изпомпването на джерела да бъде не повече от ширината на контура на глината на активните частици. При надуване на спонтанни вибрации на лампите по правило не се стига до обсега. Идеално от първия поглед е "съгласуван ” изпомпване - изпомпване с монохроматични лазерни вибрации, ако цялата линия (целият спектър) на VIH вибрацията „улучи” близо до контура на глината. Такъв режим на грундиране беше разгледан от нас в раздел 1.9;

5) очевидно е, че ефективността на VIN ще бъде нещото, колкото по-често вибрациите се дължат на активните частици за допълнителния квантов преход от изпомпването на необходимото ниво. И така, тъй като активната среда е кристал (матрица), легиран с активни частици, тогава матрицата трябва да бъде избрана по такъв начин, че да не провисва, tobto. така че матрицата ще бъде "просвет" за viprominuvannya изпомпване, което включва нагряване на средата. Точно в този час най-новият CCD на системата „Джерело VIN - активно лазерно ядро” звучи като страхотен свят, ефективността на преобразуването на електрическата енергия, инжектирането, изпомпвано в Джерело, е його випроминиране;

6) В раздел 1.9 беше показано, че в квантова система с две енергийни равенства за едни и същи стойности на интензивността на промишленото производство (тоест оптично изпомпване) е принципно невъзможно да се премахне инверсията на населението: при →∞ е невъзможно да се премахне инверсията на населението.

За да може Nakuvnynynyvnyamov І Бедност за Nyomіnvyvnyam, скимтене за nyoomіnvіvnym і, избелване на активните hemgietary rіvnami, свистене, подсвиркване на дум е док на лазерния преход на лазерния преход (структура) на Energy Rivnіv активна топлина.

2. Квантови фитинги за оптично изпомпване, които се използват за "триизмерна схема"

2.1. Теоретичен анализ на тристранната схема. При такава схема (фиг. 1) долното лазерно ниво „1” е основният енергиен лагер за ансамбъла от частици, горното лазерно ниво „2” е визуално ефективно ниво, а ниво „3”, обвързващо ниво “2” с плавен, ненасилствен преход, єдопълнителен. Оптично изпомпване dіє на канал "1" → "3".

Ние знаем причината за инверсията между равни "2" и "1". Важно е, че статистическите съображения са еднакви g 1 = g 2 = g 3 , нека запишем системата от кинетични (балансови) изравнения за равенства "3" и "2" за стационарна близост, както и съотношението за броя на частиците върху равенства:

(2)

де n 1 , n 2 , n 3 – концентрация на частици по линии 1.2 и 3, Wn 1 и Wn 3 – гладкост на глината и предизвикана вибрация при преходите между нива „1” и „3” W; wik - имовирност преходи между равни,н

Z (2) можете да знаете населението на реките n 2 і n 1

, (3)

като знак за несъществуване коефициент на силаα 0 до ансамбъл от частици при преход "2"→"1". За даα 0 >0 необходимо, плач, tobto. цифровото набиране (3) е виновно за положителните:

, (4)

de w dosi - Прагово изпомпване. Бо завжд W dosi >0, тогава звукът е ясен, че w 32 > w 21 , тогава. способността за изпомпване на ниво "2" чрез релаксиращи преходи от ниво "3" може да бъде по-голяма от способността за изпомпване на ниво "2" в лагер "1".

По същото време

w 32 >> w 21 и w 32 >> w 31 , (5)

тогава z (3) се взема: . I, nareshti, yakscho W >> w 21, тогава инверсията на Δ n ще бъде: Δ n ≈ n 2 ≈ N , тогава. на ниво "2" можете да вземете всички части на средата. Важно е да се отбележи, че spivvіdnennia (5) за особеностите на релаксацията е равно на вдъхновение на умовете да генерира „pіchkіv” (div. Razdіl 3.1).

В този ред, в трипосочна система с оптично изпомпване:

1) възможна е инверсия, т.еш 32 >> ш 21 аз максимум ако w 32 >> w 31;

2) инверсия на вината за W > W дози , тогава. сгънете за носенепрагов характер;

3) за ниско w 21 шайби са създадени за режима "бук" на свободното генериране на лазера.

2.2. Рубин лазер. Този твърд лазер е първият лазер, който е причинил щети във видимия обхват (T. Meiman, 1960). Рубин се нарича синтетичен кристал А l 2 O 3 в модификацията на корунд (матрица) с дом 0,05% йонни активатори Cr3+ (концентрация на йони ~1,6∙10 19 см 3 ), i се обозначава като A 12O3: Cr3+ . Рубинският лазер е базиран на триредова схема с OH (фиг. 2, а). Лазерни линии и електронни линии Cr3+ : долният лазерен лъч "1" е основната силова мелница. Cr 3+ в A l 2 O 3 , горно лазерно ребро "2" - дългоживеещо метастабилно реброτ 2 ~10 3 С. Ривни "3а" и "3б" єдопълнителен. Отидете "1" → "3a" и "1" → "3b" лежат на синята (λ0,41 μm) и "зелената" (λ0,56 μm) части на спектъра, i е широк (s Δλ ~ 50nm) до контура на глината (smouga).

Ориз. 2. Рубин лазер. (a) – Диаграма на съотношението на енергията Cr3+ в Al2O3 (корунд); (б ) - конструктивна схема на лазера, който работи в импулсен режим с Q-превключване. 1 - рубинена прическа, 2 - лампа за изпомпване, 3 - елиптична навивка, 4a - нездраво резонаторно огледало, 4b - резонаторно огледало, какво да обвиете, модулиращ качествен фактор на резонатора, Cн - Кондензатор за съхранениеР - Резистор за зареждане, "Кн » - бутон за стартиране на импулса на струята през лампата; индикации за вход и изход на охлаждаща вода.

Методът на оптично изпомпване осигурява селективна популация на допълнителни линии "3a" и "3b" Cr3+ канал "1"→"3" йони Cr3+ при оцветяване с йони Cr3+ подобряването на импулсната ксенонова лампа Potim за кратък час (~10 8 в) има ненасилствен преход на тези йони от "3a" и "3b" - по линията "2". Енергията, която се вижда в същото време, се трансформира в разбиване на кристалната решетка. При достатъчно пространство ρ енергия, вибрацията на изпомпването на dzherel: ако и при прехода "2" → "1" инверсията на популациите и генерирането на вибрация в червената област на спектъра при λ694,3 nm и λ692,9 nm. Праговата стойност на изпомпване с ниво на статичните тегла, равно на "2" е близо до ⅓ от всички активни частици, което при изпомпване с 0,56 микрона подобрява енергията на усилването E порите > 2J / cm 3 (ако интензитет P порите > 2 kW / cm 3 с тревалност, изпомпващият импулсτ ≈10 3 s ). Такава висока стойност, която се влага в лампата, и рубиновото срязване на напрежение при стационарен VIN могат да доведат до його разрушаване, при което лазерът работи в импулсен режим и подпомага интензивното водно охлаждане.

Лазерната верига е показана на фиг. 2б. Лампата за помпане (лампа-слипи) и рубинената прическа за повишаване на ефективността на изпомпването са разрошени в средата на цилиндъра с цилиндрична вътрешна повърхност и перетина под формата на елипса, а лампата и конецът са разрошени в фокусните точки на елипсата. В резултат на това всички вибрации, които излизат от лампата, изглежда са фокусирани върху срязването. Импулсът на светлината на лампата се запалва при преминаване през нея на импулса на струята по път към разряда на акумулиращия кондензатор в момента на затваряне на контактите с бутона "Кн ". В средата на бивача се изпомпва студена вода. Енергията на лазерната вибрация в импулс е в обсега на няколко джаула.

Импулсният режим на роботизирания лазер може да бъде един от следните (раздел 3):

1) режим "свободно генериране" при ниска честота на повторение на импулса (звук 0,1 ... 10 Hz);

2) Режим "Q-switched", звук оптико-механичен. На фиг. 2,b Q-превключването на ORM е снабдено с огледална обвивка;

3) режим "синхронизация на режим": с ширина на линията Δνнито един ~10 11 Hz,

брой късни режими М~10 2 , Тривалност на импулса ~10ps.

В средата на рубинен лазер: холографски системи за запис на изображения, обработка на материали, оптични разстояния и др.

Широко zastosovuetsya в медицината и лазер на BeAl 2 O 4 : Cr 3+ (хризоберил, легиран с хром или олександрит), който viprominyuє в диапазона от 0,7 ... 0,82 микрона.

2.3. Erbієviy оптичен квантов сензор. Такъв pidsiluvach, заглавията често са „ EDFA ” (съкращение като „Усилвател с ербий влакна ”), работещи по трипосочна схема за квантови преходи между електронни лагери Er 3+ за кварцови влакна, легиран ербий: SiO2:Er3+ (фиг. 3, а). Долна квантова мелница "1" - основна електронна мелница Er 3+ - 4 I 15/2 . Горни квантови мелници "2" - група от долни задвижвания на разделената електронна мелница 4 I 13/2 . Разделяне на редица тясно свързани производни чрез взаимодействието на йони Er 3+ от вътрешното кристално поле SiO2 (ефект на Старк). Горен контрол на електронната мелница 4 I 13/2 че okremy rіven 4 I 11/2 є допълнително равно на "3a" и "3b".

Pіd dієyu vіpromіnyuvannya nakachuvannya dovzhina hvil 980nm (или 1480nm) ioni Er 3+ преминете от станция "1" към краткотрайните станции "3a" или "3b", а след това с бързи преходи без вибрации ( w 32 ~10 6 s –1 ) - в лагер "2", който е квазиметастабилен ( w 21 ~10 2 s –1 и τ 2 ~10 мс). В този ранг, vimogaш 32 >> ш 21 vykonuêtsya, а на ниво "2" се натрупват натрупани частици, чийто брой при преместване на нивото се изпомпва над нейните гранични стойности W > W дози , Преместване на населението от равно "1", tobto. виникне инверсия на населението и заселване върху дожините на перото в диапазона от 1,52 ... 1,57 микрона (фиг. 3, б). Изглежда, че прагът на инверсия е достигнат, ако една трета от частиците се преведе на ниво “2”. Праг rіven ВІН- W dosi че честотната поява на коефициента на усилване се определя от структурата на влакното (фиг. 3, б), концентрацията Er 3+ че dozhinoy hvili viprominyuvannya VIN. Ефективност на изпомпване, както и самото увеличаване на непрекомерния коефициент на укрепване до едно налягане на gerel VIN, да се настрои за изпомпване от λ980nm до 11dB m-1 ∙ MW -1 , А за λ1480nm - близо до 6dB m-1 ∙ MW -1 .

Силен честотен диапазон EDFA към третия "вятър на прозрачността" на кварцовото влакно, свързването на такива субсилуваци като компенсатори за линейните входове на текущите оптични линейни връзки (FOCL) с честотното усилване на каналите (системите WDM: мултиплексиране с разделяне на дължината на вълната и DWDM: мултиплексиране с плътно разделяне на дължината на вълната ). Удължението на захранващия кабел, което се изпомпва с помощта на проводниковия лазер, може лесно да се включи към FOCL (фиг. 3, в). Използването на филиали на erbієvih влакна във VOLZ замества технически богато сгънатия метод за „регенериране“ на сигнала – виждането на слаб сигнал за това його обновяване.

Ориз. 3. Erbієviy оптична квантова подстанция ( EDFA ). (а) - схема на енергийните равенства Er 3+ при SiO 2 (кварц), (b) усилване на сигнала в кварц с различни добавки, ( v ) - схемата за включване на захранването на FOCL е опростена: 1 - вибрация на входа (от предавателния път), 2 - направляващ лазер за изпомпване, 3 - мултиплексор (съединител), 4-EDFA (SiO 2 : Er 3+ влакно ), 5-оптичен изолатор, 6-вибриращ навън (в пътя на предаване).

3. Лазери с оптично изпомпване, които се използват за "хотиро-хард схема".

3.1. Теоретичен анализ на схемата chotirirіvnevoy. В такава схема от линии (фиг. 4) ниво „0” е основният енергиен лагер за ансамбъла от частици, линия „1”, свързваща се чрез квантов преход с ниво „0”, е долното лазерно ниво и dovgotrivalny линия “2” е горната лазерна линия, а rіven “3” е допълнителна. Изпомпване с канал "0" → "3".

Ние знаем причината за инверсията между равни "2" и "1". По отношение на статистическите капризи са равни, а също и по отношение на какво

i, (6)

Нека запишем опростената система от кинетични линии за линиите "3", "2" и "1" за стационарния подход, както и скоростта за броя на частиците по всички линии:

(7)

de n 0 , n 1 , n 2 , n 3 , - Концентрацията на частици по линиите 0,1,2,3; Wn 0 и Wn 3 – гладкост на глината и предизвикана вибрация при преходи между нива „0” и „3” W; wik -имовирност преходи между равни,н -Увеличен е броят на активните частици на единица obsyagu.

Z (6 и 7) можете да знаете населението на реките n 1 и n 2

, (8)

как да се посочи коефициент на несъществуване на сила α 0 при преход "2"→"1".

Очевидно коефициентът на сила ще бъде положителен и максимален, ако:

. (9)

Zvіdsi е възможно да се направи visnovka, какво за схема chotiirirіvnevoї от VІN, ако смятате (6) че (9):

1) инверсията не е от прагов характер и е от съществено значение за всяка W;

2) интензитет на лазера, който се определя от лазера (2.14), да лежи в скоростта на оптично изпомпване Wn 0.

3) балансиран с трипосочна, choti-rive схема, която е по-универсална и ви позволява да създадете инверсия на популацията, както и да създадете импулс, така че тя е непрекъсната и генериране в случай на изпомпване (ако е по-силен в ORM).

3.2. неодимов лазер. Лазерът има квантов преход между електронни енергийни нива Nd 3+ , лазерното генериране се основава на схема на хирамилин с OH (фиг. 5). Най-широко използваната кристална матрица за йони Nd 3+ е трий-алуминиев гранат: Y 3 Al 5 O 12 , а легирането на кристала се означава като Y3Al5O12: Nd3+ или YAG: Nd3+. Nd 3+ концентрация който не деформира YAG кристала - до 1,5% Nd 3+ є фосфатно и силикатно стъкло (какнаклон : Nd 3+ ), кристали от гадолиний-скандий-галиев гранат (GHGG: Nd 3+ ), іtriy-lithіy флуорид- YLiF4:Nd3+ , ортованадат іtryu, органометален родин. Завдяки кубична структура на матрицата, спектърът на луминесценция IAG може да бъде тесни линии, което означава висок коефициент на сила на твърдотелни неодимови лазери, които могат да се използват както в импулсен, така и в непрекъснат режим на генериране.

Диаграмата на енергийната електроника е опростена Nd 3+ в IAG е показано на фиг. 5 Долна лазерна линия "1" 4 I 11/2 най-интензивният квантов преход Nd 3+ с дълъг вятър от λ1,06 µm, той се разширява с приблизително 0,25 eV над основната мощност мелница "0" - 4 I 9/2 , а в нормалните умове практически няма популации (0,01% от населението на основния лагер), което означава нисък праг на лазерно генериране. Ривен 4 F 3/2 , Часът на живот е 0,2 ms, с горно лазерно ниво "2". Групи rivniv (енергийни „зони”) „3a”…д » играе ролята на допълнително електронно ниво "3". Оптичното изпомпване се извършва по канал “0” → “3”, смогите от глина могат да бъдат дожини hvil близо до 0,52; 0,58; 0,75; 0,81 и 0,89 микрона. Zі stanіv "3a" ... "3д »Швидка релаксация се наблюдава с ненасилствени преходи на горна лазерна станция „2“.

За изпомпване на победа се използват криптонови и ксенонови газоразрядни лампи, халогенни лампи с добавки от локви метали в газ, които напомнят, както и нагреватели. GaAs лазери (λ0.88 µm) и светлинни диоди на базата на Ga 1 x Al x As (λ0.81 µm) (фиг. 6).

Интензитет на лазера върху YAG: Nd 3+ с dozhinoy whvili?

YAG кристалът има лазерна линия Nd 3+ ч?ν нито един ≈3∙10 12 Hz,), което ви позволява успешно да настроите режима на синхронизация в късен режим (div., roz. 3.3)М ~10 4 и поемат къси импулси тривалност близо до 1ps.

Повишена концентрация на йони-активатори в такива среди като неодимиев пентафосфат ( NdP 5 O 14 ), неодимиев литиев тетрафосфат ( LiNdP 4 O 12 ), че иn., zabepechuє effektivne vypromіnyuvannya napіvprovіdnikovoy лазер от порядъка на милиметри, което ви позволява да създавате миниатюрни модули, както се наричатминилазери : проводников лазер - неодимов лазер

Високата интензивност на вибрациите на неодимов лазер от 1,06 μm позволява да се промени честотата на вибрациите му с помощта на нелинейни кристали. За генериране на други и по-високи оптични хармоници, використични кристали с квадратична и кубична нелинейна чувствителност (калиев дихидрофосфат - KDP , калиев титанил фосфат - KTP ), с директни и (или) последващи (каскадни) трансформации. Така че, за да се победят копия от кристали за неодимовия лазер, е възможно да се използва кремът за IF-випроминация с основна честота λ1,06 μm - генериране на 2-ра, 4-та и 5-та хармоника с лопатките на вълната λ0,53mk; λ0,35 µm, λ0,26 µm и λ0,21 µm (UV лечение) – (фиг. 7).

Основните области на изпитване на неодимов лазер: технологични медицински инсталации, експерименти с керамичен лазерен термоядрен синтез, по-нататъшно резонансно взаимодействие с речта, в системи на подводна кула и връзка (λ0,53 μm), оптична обработка; спектроскопия, дистанционна диагностика на къщи в атмосферата (UV-viprominuration) и други.

В лазерите, като викорна матрица, като плоча матрица (силикат, борат и др.), други йонни активатори могат успешно да застоят: Yb 3+ , Er 3+ , Tm 3+ , Ho 3+ с viprominuvannyam в диапазона от 0,9...1,54 µm.

3.3. Реконструкция на честотата на випроминация в нелинейна среда. Феноменът на войната е сгъването на честотите на леките ветрове при атаката. С разширена светлина в средата на електрическото поле, електромагнитната вълнаЕ , зависи от използването на атомни електрони в различни ядра, tobto. средата е поляризирана. Поляризацията на средата се характеризира с големината на електрическия диполен момент на единица обем -Р , свързан с големината на полетоЕ чрез диелектричната чувствителност на средатаχ : . Въпреки че полето е малко, тогава диелектричната чувствителностχ \u003d χ 0 = Const, стр е линейна функция vіdЕ ;линейна "оптика").

При високо напрежение, ако вибриращото електрическо поле започне да превишава стойността на вътрешното атомно поле, поляризуемостта става нелинейна функцияЕ : Tobto krim линейно депозиран вЕ доданку с малкиЕ , ако можем да правим с линейна оптика, да имаме изглед заР е нелинеен E dodanok („нелинейни „Оптика). В резултат на това с разширяване в средния хрип, "изпомпване" с честота ν 0 і hvilyovym вектор (de - индикатор за счупване на средата), има нова hvilya - друга оптична хармоника с честота на този hvilyovym вектор и вятър редица хармоници от по-висок порядък. Очевидно е, че енергията на изпомпване с честота е по-ефективна за изпомпване с нова вълна с честота, тъй като скоростта на разширяване на тези две вълни ще бъде еднаква, т.е. как мога да имам звук: . Vikonaty tsyu umovu може да използва кристал с двупроменения, ако две пера се разширят под deakim kut до основната оптична ос yogo.

Когато два вятъра се разширят в кристала с честоти и векторите на ветровете i, krіm кожни хармоници с вятъра, ветровете се генерират в кристала с обща честота: , и вятърът с разлика в честотата. Слабият синхрон на Умов има своя облик: .

Описанията на явлението в смисъла на пеене могат да се разглеждат като генериране на хармоници с кохерентно оптично изпомпване на нелинеен кристал.

3.4. Лазери, що да остана на барвниците. Лазерите върху отворите на сгъваеми органични черупки (включително барвници: родамин, кумарини, оксазоли и др.) в алкохоли, ацетон и други търговци на дребно могат да достигнат до групатаместен лазер По този начин може да има интензивен смог от глина при VIH и вибрации в близките UV, видими или близо до IC области на спектъра. Основното предимство е широка луминесцентна линия (до 50...100nm), която позволява плавно събуждане на работната честота на лазера между линиите.

Електронните стомани на по-големите колела на хамбара, които са победители в такива лазери, са широки, до 0,1 eV, силни енергийни ленти, които се появяват в резултат на сгъването на стотици кобалтови и обвиващи задвижвания, които се пресичат, да произвеждат и да безструктурни, като правило, глина и луминесценция. , в резултат на сгъването на преходи, които се „пресичат” между такива преходи (фиг. 8, а). Mіzh pіdrіvnyami „в средата“ на тези зони mіtse shvidkі bezvipromіnі преходи с ymovіrnosti w ~10 10 …10 12 s –1 , А гъвкавостта на релаксационните преходи между електронните мелници е с два или три порядъка по-малка (~10 8c-1).

Генерацията следва схемата "chotirohrivnevoy" върху преходите на молекулата на хамбара от долните коливални задвижвания на първата възбудена синглетна електронна мелница S1 (фиг. 8, а), аналози на ниво “2” в диаграмата на фиг. 4 - на горните задвижвания на основната електронна мелница S0 , аналози на равни "1". Аналог на ниво "0" е долното задвижване на главния електронен термо, а аналог на допълнително ниво "3" е горната колона на възбудения електронен термо 1 .

Части в средата на електронните термини могат да пресекат мястото, тогава населеното място става в съответствие със закона на Болцман: горните „3“ и „1“ са слабо населени, а долните „0“ и „2“ са силно населено. По този начин spіvvіdnіvnіnі за ріvnіv "0" и "3" означава за тях високата ефективност на BIN по канала "0" → "3", а spіvvіdnіvnіnіnі за ріvnіv "2" и "1" - инверсията на населението , силата на това поколение в този преход.

За елиминиране на тясна линия на генериране, както и за възможност за възстановяване зад честота в обхвата на широк спектър на луминесценция на молекулите на барвник, дисперсионен резонатор със спектрално селективни елементи (призми, дифракционни рендета, фиг. 8 .) (фиг. 8.)

Възможност за дълго време в средата на линията на луминесценция (фиг. 8, v ) без да се напрягат, те се обозначават с бързи, ненасилствени преходи в средата на електронните термини „2“ и „1“, способността им да променят способността да предизвикват преходи. Така че, когато резонаторът се регулира за дълго време, между линиите на луминесценция, преходът "2" → "1" се причинява от лазерна вибрация на преходите между двете втори фази "2"ʹ" и "1 ʹ “, в резултат на задвижването „2ʹ » чрез индуктивни преходи се „изчиства“, а „1ʹ » - Добавково е населено. Prote za rahunok VIN и shvidnye преходи iz susіdnіh podrivnіv sredinі termu populyacii “generuyuchy” podivnya “2ʹ » непрекъснато вдъхновен. Един час задвижван "1ʹ » С плавни преходи, той е идеално изчистен, релаксиращ в крайната торба до лагера „0“. В този ред, цялото изпомпване на горния електронен термин “2” става изпомпване на прехода “2ʹ»→«1ʹ » и трансформирайте върху ултракосмическия монохроматичен лазер, вибриращ с честотата на настройка на дисперсионния резонатор, като тази честота може да се променя.

Престъпление на випроминувални преходи S 1 → S 0 („2“ → „1“) Има редица преходи, които намаляват ефективността на генерирането. Tse go: S 1 → T 1 , които намаляват населението на района „2ʹ ”, отидете на T 1 →„1“, което ще увеличи населението на район „1ʹ", и отидете на T 1 → T 2 , какво да блести лазерно viprominyuvannya.

Има два вида лазери на барвниците:непоследователно (лампа) оптично изпомпване за випроминиране на импулсни лампи и импулсен режим на работа; както исъгласуван изпомпване и индустриализиране на лазери от друг тип (газови или твърдотелни) в непрекъснат, квази-непрекъснат или импулсен режим. Ако в лазера е възможно да се сменят хамбари, а има повече от хиляда от тях, тогава по този начин е възможно да се „преопредели“ цялата видима част от ІХ област на спектъра (0,33 ... 1,8 μm ). При лазери с кохерентно изпомпване, за елиминиране на нон-стоп режим, като джерел, изпомпването е йонно. Ar - или Kr - Газови лазери. За изпомпване на хамбари в импулсен режим се изпомпват газови лазери N 2 , пара, миди, ексимери, както и лазери на рубин и неодим с множество честоти.

Лазери върху барвници, фарове Δν не един ~10 13 Hz и M>10 4 , позволяват в режим на пасивен режим на синхронизация (div., раздел 3.3) да генерира генериране на ултракъси импулси на вибрация (τ~10 14 ... 10 13 с).

Специална група е съставена от лазери върху barvniks от rozpodіlenim zvorotny zvezky (ROS). В DFB лазерите ролята на резонатор играе структура със счупен индикатор и (или) сила, която се променя периодично. Звукът се създава в активната среда под два лъча, които пречат, изпомпвайки. DFB лазерът се характеризира с тясна линия на генериране (~10 2 см 1 ), за да можете да останете на границите на смугата, със здрав път, сменяйте кутата между гроздове изпомпване.

Сред сферите на поставяне на лазери върху пустоши: фотохимия, селективно изпомпване на квантови станции в спектроскопията, с разделяне на изотопи и други.

3.5 Лазер, който се превръща в сапфир, легиран с титан. Плавен преход към дълготрайност на генерирането се осигурява от твърд лазер върху корундов кристал, активиран от титан ( Al 2 O 3 : Ti 3+), заглавия на сапфир.

Електронна мелница за кожа Ti 3+ , е съставен от голям брой "коливан пидуривнив, които се пресичат", за да произведат още по-широки, по-ниски при барвника, безструктурни частици от глина и луминесценция в резултат на сгъваемото "преплитане" между такива преходи. Използвайте средата на тези stanív mіtse shvidki bezvipromіnі преходи с ymovіrnosti w ~10 9 w 1 , Освен това степента на релаксация между електронните мелници може да бъде от порядъка на 10 5 …10 6 s 1 .

Лазер върху сапфир се отнася до групата на т.нар.вибронен Lasel, Scho Vіdrіznayuznyyuyu, Shaho ї ї ї Соловое Елегтровний ромминое дотовая и имуго з коливина підрівнів (crystalі-ї стойтоки), Raduyaki Laser Pratsyuє за Chojiriyvnevoy Schemoy, І Въведен в лазера на Barvnirate Laserias D66. 1180 nm. Смуга глина се простира от 0,49 микрона до 0,54 микрона. Малък час от живота на събудените ще стана "2" Ti 3+ за работа с нискоефективен лазер с изпомпване на лампи, който по правило се извършва от непрекъснат аргонов лазер (488nm и 514,5nm), друга хармоника на неодимов лазер (530nm) или чрез импулси, вибриращи миди пара лазер ( 510 nm).

Безкрайните предимства на сапфирения лазер с титан е по-богат от храма, позволяват изпомпване на напрежение без влошаване на работния говор, а линията на луминесценция се разширява нехомогенно. В резултат на това в режим на заключване на режима, последователността от импулси от тривалността от около десетки фемтосекунди (1fs=10 15 в), и с по-нататъшно компресиране (изстискване) на импулси в нелинейни влакнести светловоди - до 0,6 fs.

3.6. Лазер, какво да промените, в центровете на farbuvannya. Такива лазери, сякаш изглеждаха по-твърдотелни лазери, като викорни кристали, като активна реч, заместни кристали, но с центрове на ферментация, заглавия F - центрове което ви позволява да преразгледате тяхната бдителност. Лазерни материали за такива лазери: флуоридни и хлоридни кристали от калаени метали ( Li, Na, Преди, Rb ), както и флуорид Ca и Sr . Изливайки върху тях йонизиращи вибрации: гама кванти, високоенергийни електрони, рентгенови и високи UV вибрации, както и изпичане на кристали в парите на калаени метали, водят до оправдаване на точкови дефекти в кристалните гранати, които се намират върху електрониката. . Свободно място, което е уловило електрон, създавайки дефект, чиято електронна структура е подобна на структурата на атом, вода. Такъв център за пълнене може да бъде размазан във видимата и UV областите на спектъра.

Схемата за генериране на лазери върху центровете на бразди е подобна на схемите на обикновените лазери върху органични пустоши. Първо, генерирането на опушено пивоварство в центровете на пивоварната була отримана в кристали Cl - Li с импулсно оптично изпомпване. Понастоящем генерирането е забавено в голям брой различни центрове за производство на Іквипроминюване в импулсен и непрекъснат режим със съгласуван VIN. Perebudova честота viprominyuvannya zdіysnyuєtsya с помощта на дисперсионни елементи (призми, дифракционни пролуки и в.), които се вписват в резонатора. Въпреки това, лошата температурна фотостабилност е засенчена от широкото излагане на такива лазери.

3.7. Влакнести лазери. фибри наричаме лазер, резонатор на някакъв вид импулси за подреждане на оптично влакно-водач, което е активното ядро ​​на лазера, в което се генерира вибрация (фиг. 9). Vykoristovuetsya кварцови влакна, легирани с редкоземни елементи. Nd, Ho, Er, Tm, Yb ta іn), в противен случай влакното е пасивно поради ефекта на изкушената Раманова розетка. През останалата част от деня оптичният резонатор запълва световода в долната част с "брегиански" ръбове на счупения индикатор, "напъпващи" при влакното. Такива лазери се наричатвлакно "ramanivsky" “ лазери. Вибрацията на лазера се разширява в средата на оптичното влакно и поради това резонаторът на оптичното влакно се възхищава заради своята простота и подравняване. Влакнест лазер може да се използва като генериране на една честота, както и генериране на ултракъси (фемтосекундни, пикосекундни) светлинни импулси.

4. Параметрично генериране на светлина

Параметрично генериране на светлина(PGS) работи под въздействието на лазерно оптично изпомпване в твърди тела-кристали, които могат да имат нелинейно доминиране и се характеризират с висок коефициент на трансформация (десетки стотици). При когото е възможно плавно да се променя честотата на външните вибрации. В певческия смисъл на PGS, както можете да видите проявата на умножаване и сгъване на честотите, можете да видите как се генерира вибрация, която се захранва отново с кохерентно оптично изпомпване на нелинеен кристал.

В основата на феномена PGS, подобно и с множество допълнителни честоти, лежат нелинейно-оптични явления в средата. Можем да разгледаме разликите, ако със средно ядро, което има нелинейна мощност и е известно на високочестотен оптичен резонатор (TMR), в комбинация с лазер, той може да постигне висок интензитет, който може да има честота ν 0 (изпомпване). За изпомпване на енергията на средата на вятъра могат да бъдат спечелени два нови леки вятъра:

1) пух от „шум” характер с определена честота ν 1 ;

2) пух с честота на продажба на дребно (ν 0 – v 1 ), в резултат на нелинейно взаимодействие на вибрационно изпомпване и вибрационно (шум) хрипове с честота ν 1 .

Освен това честотата 1 i (ν 0 – ν 1 ) поради високите честоти на GTR и за трите флуктуацииумова хвилов синхрон: . С други думи, светлинният пух се изпомпва с честота ν 0 за допълнителен допълнителен шум вятър с честота ν 1 , трансформира се в пух с честота (ν 0 - v 1).

Perebudova честота viprominyuvannya PGS zdіysnyuєtsya начин чрез избор на ориентация на двойно променящ се нелинеен кристал с начин на йога обвиване, tobto. променете разреза между оптичната линия и резонаторната линия, за даумова хвилов синхрон. Комбинацията от честоти ν 1 i (ν 0 – ν 1 ), което е часът на слабия синхрон на ума.

За прилагането на PGS могат да бъдат избрани две схеми:

1) "двойно-резонаторна" верига, ако има генерирани флуктуации, с честоти ν 1 i (ν 0 – ν 1 ) вината в един ORM, когато харчите ORM за тях, те са отговорни, но малки;

2) схема "един резонатор", ако в ORM се генерира само една вълна с честота (ν 0 - v 1).

Като активна среда кристалът може да викорира LiNbO 3 (ниобат литий), който се изпомпва от вибрациите на друг хармоничен IAH: Nd 3+ (λ0,53 μm) този плавен преход може да бъде постигнат в диапазона до λ3,5 μm при 10% граници. Колекцията от оптични кристали с различни области на нелинейност и прозрачност позволява по-добър преход в IR областта до 16 µm.

5. Проводни лазери

Napіvprovidnikovінаричат ​​се такива твърдотелни лазери, при които активната среда (работната реч) има викорни кристали от проводници в различен склад с инверсия на населението на квантов преход. Върховният принос за създаването и усъвършенстването на такива лазери имат нашите специалисти Н.Г.Басов, Ж.И.Алферов и техните специалисти.

5.1. Принцип dії. В полупроводниковите лазери, при другите видове лазери (включително други твърдотелни), заместващите преходи не са между изолирани енергийни равни на атоми, молекули и йони, които не взаимодействат, а само леко позволяватенергийни зоникристал. Vipromіnyuvannya (lyumіnestsentsіya), които Generatciya vimushenogo vipromіnyuvannya в napіvprovіdnikah obumovlena квантовата преходи elektronіv як mіzh energetichnimi rіvnyami Зони provіdnostі че valentnoї Зони, така че mіzh rіvnyami Tsikh области, които domіshkovimi rіvnyami: Go rіven донор - акцептор rіven, provіdnostі зона - rіven акцептор, донор на rіven е валентната зона, включително чрез екситонни стомани. Енергийната зона на кожата изглежда е още по-голяма (~10 23 …10 24 ) Броят на разрешените стойки. Частици от електрони се виждат до фермиони; тогава, например,валентност зоната може да бъде напълно или понякога запълнена с електрони: от празнината, която се променя отдолу нагоре зад енергийната скала - подобно на разпределението на Болцман в атомите.

В основата на viprominyuvannya napіvprovіdnikіv лежи присъствиетоелектролуминесценция. Фотонът се освобождава след актарекомбинация носещ заряд-електрон и "дирка" (електрон от зоната на проводимост заема свободно място във валентната зона), в който момент се показва вибрацияташирината на оградената зона. Ако създадете такъв ум, че електронът и Дирк преди рекомбинация ще бъдат отблъснати в една област на пространството за дълго време и в този момент фотон с честота, която е в резонанс с квантов преход, ще премине през това област, тогава можете да индуцирате процеса на рекомбинация друг фотон, освен това yogo право напред, векторполяризация и фаза точно същите характеристики като първия фотон. Например, вдобре („чисти”, „без примеси”) проводници, є валентната зона е запълнена и лентата на проводимост е по-голяма. При междузонови преходи, за да се елиминира инверсията и елиминирането на генерирането, е необходимо да се създадат свръхсветски неравномерни концентрации на носители в заряда: в зоната на проводимост - електрони, а във валентната зона - скали. За този интервал между квази-реките на Ферми е възможно да се промени ширината на оградената зона, т.е. едната или другата част на фермата вече няма да се намира в средата на разрешените зони в страната kT в техните кордони. И това предаване с такава интензивност, така че е създаденовирогенност близо до зоната на проводимост и близо до валентната зона.

Първите проводими лазери са били обработени с галиев арсенид (GaAs), обработени в импулсен режим, вибрирали в обхвата ІCh и при интензивно охлаждане. По-нататъшните изследвания позволиха да се направят много подобрения във физиката и технологията на лазерите от този тип, като в момента зловонието се вижда във видимия и UV диапазона.

Virodzhennia navіvprovіdnik достигне його силно leguvannya с висока концентрация на къщата, така че е по-важно да се покаже силата на къщата, а не авторитета на vlašnі navіvprovіdnik. кожен атомдонор настанява в зоната на проводимост на кристала един от техните електрони. Навпаки, атомакцепторкъщите са пълни с един електрон, който е затворен в кристал и близо до валентната зона. Virogeniusнnapіvprovіdnik излиза, например, когато се въведеGaAsТелуру къщи (концентрация 3...5 1018 см3 ), и вирогенътстрпроводник - цинкови къщи (концентрация 1019 см3 ). Генерационни складове ІЧ dozhinakh hvil vіd 0,82 микрона до 0,9 микрона. По-широки структури, израстващи върху облицовкиInP(ІК област λ1...3 µm).

Провеждащият кристал на най-простия лазерен диод, който работи на „хомопрехода“ (фиг. 10), изглежда като тънка правоъгълна пластина. Такова плащане по същество е оптично.хвилеводde poshiryuєtsya vipromіuvannya. Горна кристална топкаlegutsyaза сгъванестрзона, а в долната топка се създаватнрегион. Резултатът е плосъкстрнпресичане на големия площад. Двете страни (края) на кристала са нарязани и полирани, за да се направят гладки успоредни равнини, които са направени за създаване на оптичен резонатор- Интерферометър на Фабри-Перо. Випадков фотон на спонтанна вибрация, освободен близо до апартаментастрнпреход перпендикулярно на vіdbivacham, преминаване vdovzh резонатор, viklikatime zmushenі рекомбинационни преходи, създаване на нови и нови фотони с тези параметри, т.е. viprominyuvannya posilyuvatimetsya, pochnetsiya поколение. В същото време лазерният промин се оформя за рачунок на нееднократно преминаване по оптичната канавка и издишване от краищата.

Най-важният вид изпомпване в управляваните лазериинжекцияизпомпване. С които активните частици служат като свободно носещ заряд - излишна неважна електронна проводимост и дирка, яксе инжектиратvпн-Преход (активна среда), при преминаване през нов електрически поток в "директна" права линия с "директно" изместване, което променя височината на потенциалната лента. Tse ви позволява да създадете директно преобразуване на електрическа енергия (струма) на кохерентно вибрационно ниво.

Другите начини за изпомпване са електрически тестове (вкл.стримерлазери), изпомпване с електронен лъч и оптично изпомпване.

5.2. DHS лазер. Yakshcho roztashuvati топка іz по-голям vuzkoyоградена площ(активна зона) между две топки с широка оградена зона, т.нар.хетероструктура. Лазерът, който се използва, се нарича лазер нахетероструктури(DHS лазер или „двойна хетероструктура”, DHS- лазер). Такава структура се установява, когатогалиев арсенид(GaAs) иалуминиево-галиев арсенид(AlGaAs). Предимството на такива лазери се крие в малката част от средната сфера - активната област, където електроните и дирите са делокализирани: леко и допълнително се удря в хетеропревръзките, а вибрацията ще бъде поставена в областта на максимална сила.

Ако от двете страни на кристала на DHS лазера се добавят две топки с по-малък индикатор за прекъсване на линиите с централните, тогава става предвидимосветлинен водачструктура, която по-ефективно намалява вибрациите (DHS-лазерс различни сутрини, но "хетероструктура с отделно задържане“, SCHС- лазер). Повечето от лазерите, оформени от оставащите десетилетия, са подготвени сами за такава технология. Развитието на съвременната оптоелектроника, енергетиката на Sony се дължи на усъвършенстването на квантовите хетероструктури: zocrema. с квантови "кладенци", квантови "точки".

5.3. ROS- и VRPI-лазер. За лазериrozpodіlenim zvorotnym svyazka(ROS или "разпределениобратна връзка”– DFBлазер) В зонатастр- нвърху прехода се прилага система от напречни релефни „щрихи“, коитодифракционна грати. Звездите на това решение за viprominuvannya, само с едно дълго време, се обръщат към резонатора и поколението се довежда до него, така че viprominuvannya. zdіysnyuєtsya stabilіzatsіya dovzhini hvili vipromіnyuvannya (лазери за високочестотна оптична комуникация).

Napіvprovіdnikovy "краен" лазер, scho vipromіnyuє светлина в права линия, перпендикулярно на повърхността на кристала i се нарежда лазер "с вертикален резонатор и повърхностно vibrіvіvannyam" (VRPI-лазер, или "вертикалнакухинаповърхност- излъчващи”: VCSEлазер);

В активното ядро ​​на проводников лазер може да се достигне голяма сила (до 104 см-1 ), zavdyaki защо rozmіri активен елемент P. l. лазерът се включва малък (кухината на кухината е 50 µm ... 1 mm). Прекрасна компактност, характеристики на проводими лазери, лекота на контрол на интензивността на промяната в големината на струята, ниска инерция (~109 в), висок CCD (до 50%), възможност за спектрална регенерация и голям избор на речи за генериране в широк спектрален диапазон в UV, видим до средата ІCh. В същото време, сдвоени с газови лазери, проводниците се вентилират с ясно ниско ниво на монохроматичност и кохерентност на випроминирането и не могат да се вибрират на различни дожини наведнъж. Проводниковите лазери могат да бъдат едномодови или многомодови (с голяма ширина на активната зона). Bagatomodovі лазери zastosovuyutsya в тихи настроения, ако трябва да се изгради високо напрежение в индустрията, и не поставяйте ума малки промени razbіzhnosti. Зоните на претоварване на управляваните лазери са: приставки за обработка на информация-скенери, принтери, оптични приставки и друго оборудване, вибриращи приставки, изпомпване на други лазери, лазерни указатели, оптични влакна и технологии.

ПРЕПРАТКИ

1. Карлов Н.В.Лекции по квантова електроника М.: Наука, 1988. 2-ро вид., -336с.
2. Звелто О.Принципи на лазерите М: Мир, 1984, -395с.; 3-ти изглед. 1990 г., 560 г.; 4-ти изглед. 1998, -540-те години.
3. Пихтин О.М.Оптична и квантова електроника. М: Училище Вища, 2001. -573с.
4. Ахманов С.А., Никитин С.Ю.Физическа оптика. М.: Издателство на Московския държавен университет, 2004. 2-ро вид.- 656с.
5. Малишев В.А.Физическа засада на лазерната технология. М: Училище Вища, 200 -543г.
6. Тарасов Л.В.Физика на процесите в кохерентни оптични вибрационни генератори. М: Радио и разговори, 1981, -440-те.
7. Яковленко С.И., Евтушенко Г.С.Физическа засада на квантовата електроника. Томск: Изглед. ТГУ, 2006. -363с.
8. Иванов И.Г., Латуш Е.Л., Сем М.Ф.Лазери с йонни метални пари. М .: Училище Вища, 1990. -256с.
9. Физическа енциклопедия. В 5 т. М.: "Руска енциклопедия". 1988–1998
10. Иванов И.Г.Газов разряд и йога zastosuvannya и фотоника. Главен помощник. Ростов n/a: Изд. PFU, 2009. -96с.
11. Енциклопедичен речник по електроника. М: Енциклопедия, 1991. -688с.
12. Иванов В.А., Привалов В.Й.Zastosuvannya лазери в аксесоари за прецизна механика. СПб: Политехника, 1993. -216 с.;Голикова Е.В., Привалов В.Е.Rozrahunok линия остъкляване на лазери, стабилизирани от йод референтни точки. Препринт No53. Санкт Петербург: Институт по аналитична техника на Руската академия на науките. 1992. -47стр.
13. Калашников С.Г.Електричество. -М.: Физматлит. 2003. -624стр.
14. Физическа енциклопедия// Химически лазер.URL: http://femto.com.ua/articles/part_2/4470.html
15. Крюков П.Г. Фемтосекундни импулси. Въведение в нова област на лазерната физика. - М.: Физматлит.2008. -208 з.
16. Яновски В. и в. Оптика Експрес. 2008 Vol. 16. N3, P.2109- 2114 .