|
Lazer nurlaring monoxromatikligi va spektral tarkibi
|
| bet | 11/12 | | Sana | 28.12.2023 | | Hajmi | 357,75 Kb. | | #128753 |
Bog'liq lazerLazer nurlaring monoxromatikligi va spektral tarkibi
Yorug`lik lazer hech qanday qutublovchining yordamchisiz chiziqli qutublangan nurlanish beradi.Agar yoqut sterjen yoqut kiristalidan kristalning optik o`qi sterjenning o`qiga perpendikulyar yoki u bilan burchak tashkil etadigan qilib kesib olingan bo`lsa u holda nurlanish chiziqli qutublangan bo`lib, induksiyaning D vektori kristalning bosh kesimi tekisligiga perpendikulyar bo`ladi.
Agar hozirgi zamon labaratoriyalarida qo`llaniladigan yoqutli implus lazerining xarakteristikalarini (yorug`lik implusining quvvati, nurlanish spektining kengligi, yorug`lik dastasining fazaviy kogorentligi, uning kollimasiyasi) yorug`likning boshqa manbalarining xuddi shunday xarakteristikalari bilan taqqoslanganda optik kvant generatori nurlanishning prinsipial ravishda boshqa turdagi manbasi ekanligi aniq bo`ladi. Yengil bajariladigan hisoblarning ko`rsatishicha, absalyut qora jism 0.025 Hm spertal intervalda (lazer quvvatidek quvvat) nurlantirishi uchun uning tempraturasi K ga teng bo`lishi kerak.Lekin ana shunday shart bajarilgan taqdirda ham muvozanatdagi bog`lanish oqimi fazaviy kogorent oqimi bo`lmaydi. Quyosh va lazer yurlari birligi nurlanishining solishtirsak, lazer quyoshga qaraganda marta ko`p nurlanish berishini kuzatamiz. Lazerning yuqorida ko`rsatilgan quvvatga ega bo`lgan fokuslantirilmagan yorug`lik dastasidagi elektr maydoni kuchlanganligining amplitudasini topsak , uning kattaligi taxminan B/sm ekanligini ko`ramiz.Taqqoslash uchun yerning ekvatordagi yuzi yaqinida ochiq kunda quyosh yorug`ligi maydonning kuchlanganligi 10 B/sm ga yaqin ekanligini aytib o`tamiz. Lazer yorug`ligi dastasi maydonning kuchlanganligini bir necha tartibga ko`paytirishi mumkin.
Yuqutli implus lazer nurlanishining quvvatini oshirishning bazi usullarini ko`rib chiqamiz. Masalan yoqut kristalining uzunligini orttirish va sifatini oshirish,yana uning optik uyg`otilishining quvvatini oshirish mumkin.Bu esa shubhasiz ijobiy natijalar beradi va nurlantirilayotgan implusning quvvatini uning davom edish vaqtini o`zgartirmasdan bir tartibga oshirish imkoniyatini beradi.
Lazer implusi quvvatini oshirishning boshqa imkoniyati butunlay boshqacha muloxazalarga asoslangan. Implusning quvvati uning energiyasining implusini davom etish vaqtiga nisbatiga proparsionaldir.Shuning uchun energiyaning tayinli qiymatida implusning davom etish vaqtini kamaytirsak, uning quvvati ortadi.Nurlanish implusining davom etish vaqtini qisqartirish usullaridan modullangan asillik metodi deb atalgan metodni ko`rib o`tamiz.
Lazerlarning ishlash prinsipi va konkret sxemalarga bag`ishlangan asosiy etibor masalaning energetik tomoniga,xususan yetarli darajada katta invers bandlik yuzaga keltirish va aktivmuhitdagi maydonning kuchaytirish metodlariga berilgan edi.Bunday rezanator muhim ahamiyatga ega bo`lib,uning ko`zgugadi tushayotgan yorug`likning aktif muhitga qaytarar va shu bilan generatsiya bo`sag`asiga yetishga imkoniyat yaratgan edi. Lekin rezanator bu ishlardan tashqari yana boshqa vazifani ham yaratadi- fazoviy kogorent bo`lgan momoxramatik nurlanish hosil qiladi.
Masalani bu tomonini ko`rib chiqish uchun 2.3.1-rasmda ko`rsatilgan Ko`zgular o`rtasidagi fazada tarqalayotgan to`lqinning biror to`lqin frontini belgilaymiz va uning taqdirini o`ng ko`zguga borib yetishi, undan qaytishi, chap ko`zgugacha tarqalishi va undan dastlabki nuqtaga qaytib kelishi uchun zarur bo`lgan vaqt davomida kuzatamiz. Yuqorida aytilgan sikl davomida to`lqinning hamma parametrlari o`zgaradi: masalan, fazaga 2kL kattalik qo`shiladi , bu yerda k- to`lqin soni;aktif muhitda kuchayish va ko`zgulardan qaytish natijasida amplituda marta o`zgaradi;difraksiya hodisalari va ko`zgular yordanida diafragmalash amplidudaning to`lqin fronti bo`yicha taqsimotini o`zgartirishi mumkin; agar rezonator yoki ko`zgu muhiti anizatrop bo`lsa, maydonning qutublanishi ham o`zgarishi mumkin.Lekin lazerga qaytib monoxromatik nurlanish hosil qilish uchun to`lqinnig istalga parametri sklning oxirida uning boshigacha qiymatiga teng qiymatga ega bo`lishi kerak.Haqiqatdan ham akis holda mavjud deb faraz qilib, to`lqin frontining dastlabki holati sifatida uning ko`zgulardan birida, masalan o`ng ko`zgudan qaytishida bevosita oldingi holatini tanlaydi.To`lqin qisman ko`zgudan qaytadi qisman rezanatordan chiqadi. Sikl bo`lib o`tgandam keyin biz belgilangan to`lqin fronti ham qisman o`ng ko`zgudan o`tadi va farazga muvofiq, chiqqan yorug`lik ko`zguga siklning boshida yorug`likka qaraganda boshqacha harakteristikalaga ega bo`ladi. Demak, sikl o`tib bo`lgandan so`ng yorug`lik to`lqinida biror o`zgarishlar bo`lar ekan,rezanatordan chiqayotgan nurlanish bir-biri bilan to`liq <> suglarning ketma-ketligidan iborat bo`ladi.Boshqacha aytganda,chiqayotgan to`lqin bir yoki bir necha parometr (amplituda, faza va boshqalar) bo`yicha modullashgan bo`ladi ya`ni monoxromatik bo`ladi.Shunday qilib qatiy monoxramatik nurlanish generatsiya qilish uchun to`lqinning istagan xarakteristikasida bo`lishi mumkin bo`lgan o`zgarishlar sikl davomida kompensatsuyalanib, siklning oxirida boshlang`ich qiymatga ega bo`lishi kerak.Faza bundan istisno bo`lib,u 2π ga karrali bo`lgan kattalikka o`zgarishi mumkin. Hozirgina ifodalangan fikir bundan keyin siklik prinsipi deb ataladi.
2.3.1-rasm optik kvant generatorining prinsipial sxemasi
Xulosa
Lazer nurlarining kashf etilishi texnika taraqqiyotini belgilovchi omillardan biri bo’ldi. Ularni kogerentligi va quvvatini boshqara olish imkoniyatlari ishlab chiqarishning ko’plab sohalarini rivoji yangi usullarni qo’llanilishiga olib keldi..
Lazer nurlarini rezonatorda kuchaytirish nazariyasi va amaliy usullari ishlab chiqildi va ular yordamida keng diapozondagi quvvatli nurlar hosil qilinmoqda.
Yarimo’tkazgichli lazerlarda inversiyali to’ldirilganlikni kattaligi, undagi elektronlar va pastki energetic sathlarda bo’sh joylarni soniga nisbatini qiymati, rezonatorlarni turiga qarab lazer nurini samaradorligini boshqarish imkoniyatlari ta’riflari keltirlidi.
Mikroelektronika va nanotexnologiyalarning rivojlanishi har xil quvvatli va diametri turlicha bo’lgan nurlar yordamida o’ta kichik o’lchamli moddalar bilan amaliyotlar o’tkazishni talab etayotgani, lazerlarni mikroelektron asboblar ishlab chiqaruvchi texnologiyalarda qo’llanshni taqozo etmoqda va ular muvaffaqiyotli ravishda qo’llanilmoqda.
Lazer nuri yordamida o’ta kichik va nozik payvandlash ishlarini moddalar sirtlarini kuydirish orqali tozalash va toblash, termoyadroviy sintezni amalgam oshirish kabi ko’plab ishlab chiqarish jarayonlari amalgam oshirilmoqda.
Lazer texnologiyalari taraqqiyoti kelajakda xalq xo’jaligining: aloqa, harbiy, qishloq xo’jaligi, energetika, san’at, poligrafiya kabi ko’plab sohalariga samarali ravishda qo’llanilishi kutilmoqda.
|
| |
