|
ASOSIY QISM
Lazerlarning turlari
|
| bet | 2/10 | | Sana | 24.11.2023 | | Hajmi | 0,55 Mb. | | #105107 |
Bog'liq kursishi20 (2) (3)ASOSIY QISM
Lazerlarning turlari
Lazer ixtiro qilinishidan oldin 1954-yilda Charlz Tounes va Artur Schaulov amperik gaz va mikroto‘lqinli radiatsiyadan foydalanib, mazerni ixtiro qildi. 1959-yil 24-martda Charlz Tounes va Artur Schaulov mazerchiga patent berdilar. Mazer radio signallarini kuchaytirish va kosmik tadqiqotlar uchun ultratovushli detektor sifatida ishlatilgan. 1958-yilda Charlz Tounes va Artur Schaulov infraqizil va ko‘zga ko‘rinadigan spektr nurini ishlatadigan ko‘zga ko‘rinadigan lazer, ixtiro qilganligi haqida maqolalar yozgan va chop etgan, ammo ular hech qanday izlanish olib bormaganlar. 1960 yilda Theodore Maiman birinchi lazerli optik va yorug‘lik lazeri deb nomlangan ruby lazerini ixtiro qildi. Gordon Gould "lazer" so‘zini ishlatadigan birinchi shaxs edi. Juda ko‘p materiallar lazer sifatida ishlatilishi mumkin. Ba'zilar, ruby lazeri kabi, lazer nurining qisqa zarralari chiqaradi.Har xil aralashmalar qo‘shilgan ion kristallar eng katta lazer materiallari guruhini tashkil etadi. Tartibsiz ichki tuzilishga ega bo‘lgan lazer shishalar shisha hosil qiluvchi komponentalar va faol aralashmalar sifatida olingan ionlardan iborat bo‘ladi. Yarimo‘tkazgichli lazer materiallar II VII III V A B ва A B birikmali kristallardan iborat bo‘ladi. Ularda ishchi elementi qalinligi 0,1 mkm bo‘lgan p-n o‘tish bo‘lib, o‘lchamlari 1x1x0,2 mm li plastinka ko‘rinishda tayyorlanadi. Demak, faol muhitga bog`liq holda lazerlarning qattiq jismli, suyuqlikli (kimyoviy), gazli, yarimo‘tkazgichli va bo‘yoq moddali turlarga ajratish mumkin. Spontan va majburiy nurlanishning yaratilishi. Lazer (ing. laser: Light Amplifi cation by Stimulated Emission of Radiation — majburiy nurlanish yordamida yorugʻlikning kuchayishi maʼnosini anglatadigan soʻz birikmalarining bosh harflaridan olingan), optik kvant generator — ultrabinafsha, infraqizil va koʻzga koʻrinadigan soha diapozondagi nurlanishlarni hosil qiluvchi qurilma kvant elektronikadagi asosiy qurilmalardan biridir. Lazer har xil energiya (elektr, yorugʻlik, kimyoviy, issiklik va hokazo)ni optik diapozondagi kogerent elektromagnit nur energiyasiga aylantirib beradi. U 3 element — energiya manbai, aktiv muhit (modda), teskari bogʻlanishdan iborat (agar lazer kogerent nurni kuchaytirish uchun xizmat qilsa, teskari boglanish zarur emas).Lazer boshqa yorugʻlik manbalardan kogerentligi, monoxromatikligi, juda kichik burchak ostida yoʻnalganligi bilan, nur quvvatining katta spektral zichlikka, juda yuqori tebranish chastotasiga egaligi bilan farqlanadi.Lazerda teskari bogʻlanish optik rezonator (ikki koʻzgu) yordamida amalga oshiriladi.Koʻzgular orasiga aktivmodda joylashtiriladi. Nur toʻlqini koʻzgulardan qaytib, yana aktiv moddadan oʻtadi, unda majburiy oʻtishlarni yuzaga keltiradi. Koʻzgulardan biri qisman shaffof boʻlib, u cheksiz koʻp oʻtishlardan keyin kuchaygan nurni tashqariga chiqib ketishiga xizmat qiladi.Lazerning ishlash tamoyilida atom tuzilishi muhimdir.Moddalarni tashkil qilgan atomlarni energetik holatlari (orbitasi) har xil.Pastki orbitada elektroni boʻlgan atom turgʻun, yuqori orbitada elektroni boʻlgan atom beqaror boʻladi.Yuqori orbitada elektron uzoq turmaydi.Maʼlum vaqt oʻtgach, elektron pastki orbitaga tushib, atom oʻzidan nur chiqaradi.Yuqori energetik holatlar (orbita) dagi oʻz-oʻzidan pastga, yaʼni, energetik turgʻunroq holatga tushmasa, uni "turtib" tushirib yuborishi mumkin.Buni fanda majburiy nurlatish deyiladi.Togʻ ustidan pastga yumalatilgan bitta tosh bir necha toshni yumalatib tushirganidek, moddaning bitta zarrasi turtib yuborilsa, barcha orbitalardagi zarralar qoʻzgʻaladi. Atom chiqargan nur bilan yutilgan nur qoʻshilib, ikkitasi toʻrtta, toʻrttasi sakkizta va hokazo lazer nuriga aylanadi. Bu nurlarni kvant generator (elektr signal kuchaytirgichiga oʻxshab) kuchaytirib, gʻoyat toʻgʻri yoʻnalgan nur (energiya)ga aylantirib beradi. Energiya manbai (oʻzgarmas tok, yuqori yoki oʻta yuqori chastotali tok, optik yoki lazer nuri, elektron nur dastasi) hisobiga aktiv moddadagi elektronlar yuqori (uygʻotilgan) sathlarga oʻtib, inversiya holati (elektronlar soni yuqori sath Ne da quyi sath N, dagiga nisbatan koʻp boʻladi) vujudga keladi.Ularga biror energiya manbai bilan taʼsir ettirilsa aktiv modda ishga tushadi. Bunda elektronlarga berilgan energiya bir necha ming marta koʻpayadi va shu onda lazer nuri shaklini oladi. Bundan tashqari, lazer nurining qurilmadagi kuchaytirish koeffitsiyenti unda sodir boʻladigan energiya yoʻqotishlar koeffitsiyentidan ancha katta boʻlishi kerak.Shu shartlar bajarilganda lazer nuri generatsiyasiga erishish mumkin.
Lazerlar uchta asosiy qismdan iborat bo‘ladi:
1. Aktiv muhit - metastabil holatga ega bo‘lgan modda.
2.Majburiy yig‘ish (optik nakachka) sistemasi - aktiv muhitda inversiyali joylashish holatini hosil qiladigan qurilmalar. Inversiyali joylashish holati deb asosiy holatdagi atomlar soniga nisbatan uyg‘ongan holatdagi atomlar sonining ko‘p bo‘lishiga aytiladi.
3. Optik rezonator - lazer nurlanishini shakllantiruvchi qurilma.
Lazеr nurlanishining monoxramatikligi va zarrachalar bilan alohida ta’sirlashish xaraktеriga egaligi moddaning ma’lum zarralarning kvant holatlarida yaqqolifodalangan sеlеktiv faollashishni ta’minlab bеradi. Bu esa zarralarning maydon bilan o‘zaro ta’sirlashishida tеgishli rеzonans shartlarini bajarilishiga olib kеladi. Aktiv moddalarning agregat holatlariga ko‘ra lazerlar quyidagi turlarga bo‘linadi: a) qattiq jism lazerlari,
b) bo‘yoq eritmasi asosida ishlaydigan bo‘yoq lazeri,
v) gaz lazeri,
g) yarimo‘tkazgichli va kimyoviy lazerlar.
|
| |
