Lazerlar va nochiziqli optika

(20.9)

bu yerda va G kombinatsion sochilish chizig‘ining to‘lqin uzunligi va spektral kengligi. Yoqutli lazer nurlanishi benzolda  = 694 nm, _S = 750 nm, Г=0,2510¹² s^-1, S=10^-6 sm^-1, I=10⁹ Bt/sm² sochilgan holda kuchaytirish koeffitsiyentining qiymatini baholash natijasida _S=20 sm^-1 ekanini topamiz. Bu esa ko‘rsatilgan sharoitlarda kombinatsion sochilish d=1sm uzunlikda exp()=еxr(20)=10^8,6 marta kuchayishini, ya’ni intensivlik bo‘yicha uyg‘otuvchi nurlanish bilan tenglashishi mumkinligini bildiradi.

Shunday qilib, fotonlarning majburiy chiqarilishi nati­jasida sochilgan nurlanishning intensivligi kattalikning ko‘p tartibiga qadar ortishi mumkin bo‘lib, bu esa sochilgan yorug‘lik intensivligining anomal katta bo‘lishini izohlab beradi.

Uyg‘otuvchi nurlanish intensivligining kuchaytirishni yaqqol kuzatish uchun zarur bo‘lgan qiymatlariga quvvatli kvant generatorlari yordamida erishish mumkin. Shuning uchun MKS tajribada faqat 1962 yilda (Vudbyori, Ng) modullangan asllilikka ega bo‘lgan lazerlar yaratilgandan so‘ng kuzatilgan edi, vaholanki sochilgan nurlanishning kuchayishi mumkinligi nazariy ravishda 30-yillardayoq aniqlangan edi. Lekin uyg‘otuvchi nurlanish intensivliklarining talab qilinadigan qiymatlari real emas bo‘lib ko‘ringani uchun bu hodisaga jiddiy e’tibor berilmagan edi.

Sochilgan yorug‘likning kuchaytirilishi haqida aytilganlarning hammasi Stoks komponentasiga taalluqli edi. Antistoks sochilish Stoks sochilishiga teskari jarayon bo‘lgani uchun intensivlik kuchayadi emas, balki susayadi. Quvvatli antistoks nurlanishining paydo bo‘lish sababi boshqacha bo‘ladi va uni aniqlash uchun kombinatsion sochilish tabiati haqidagi bayon qilingan klassik tasavvurlarga asoslanish maqsadga muvofiq. Klassik tasavvurlarga muvofiq, kombinatsion sochilish molekulalar kutblanuvchanligining ular yadrolari tebranish natijasida modullanishi oqibatida vujudga keladi. Soddalik uchun ikki atomli molekulani ko‘rib chiqamiz va yadrolar o‘rtasidagi masofaning o‘zining muvozanat qiymatiga nisbatan o‘zgarishini bilan belgilaymiz. Molekulaning yorug‘lik to‘lqini maydoni tomonidan induksiyalangan dipol momenti quyidagi ko‘rinishda yoziladi:

(20.10)

бu yerda - molekulaning yadrolar muvozanat holatda bo‘lgandagi () qutblanuvchanligi bo‘lib, had yadrolar siljishining elektron qobiqning holatiga, uning qutblanishga bo‘lgan qobiliyatiga ko‘rsatadigan ta’sirini bildiradi. Agar Е - chastotasi ga teng bo‘lgan monoxromatik to‘lqin maydoni bo‘lsa, yadrolarning garmonik qonun () bo‘yicha tebranishi oqibatida dipol momentining chastotalar bilan tebranuvchi tashkil etuvchilari paydo bo‘ladi, bular esa chastotali nurlanishni, ya’ni yorug‘likning kombinatsion sochilishini vujudga keltiradi. Bu jarayon nochiziqli bo‘lib, o‘z-o‘zini fokuslash xususiyatiga ega bo‘lgani uchun amaliyotda lazer nurlarini intensivligini oshirishda foydalanish mumkin.