yani o`z–o`zidan sodir bo`ladigan nurlanishga spontan nurlanish deb ataladi.
84
Odatdagi yorugliku manbalari asosan spontan nurlanish
chiqaradi va bu
nurlanish nokogerent nurlanishdan iborat bo`ladi. Kvant sistema (atom va
molekula) uygotilgan energetik sath W
2
dan quyiroq energetik sath W
1
ga
tashqi tasiri sababli majburiy o`tishda vujudga keladigan nurlanishga majburiy
nurlanish yoki induksiyalangan nurlanish deyiladi.
Ko`pincha induksiyalangan nurlanish yoruglik kvanti hv tasirida sodir
bo`ladi. Masalan, hv kvant energiya yutgan uygotilgan W
2
sathdagi atom yoki
molekula quyiroqdagi W
1
sathga o`tganda ikkita bir hil, bir tomonga yo`nalgan
kvant energiyali induksiyalangan nurlanish chiqara boshlaydi. Induksijylangan
nurlanish uni majbur etuvchi birlamchi nurlanish bilan o`zaro kogerent,
chastotalari, fazalari, tarqalish yo`nalishi va qutblanish tekisligi
aynan bir hil
bo`ladi. Bu hossalar jismdan o`tayotgan nurlanishni kuchaytirishga sababchi
bo`ladi.
1954 yilda sovet olimlari N.G.Basov va A.M.Prohorov, shuningdek
amerikalik CH.Tauns bir–birlaridan mustasno holda induksiyalangan
nurlanishdan foydalanib birinchi bo`lib, O`YUCH diapazonidagi
27
,
1
=
λ
sm
to`lqin uzunlikli elektromagnit nurlanish beradigan mazer deb atalauvchi
generatorni yaratdilar. 1963 yilda bu ishlar uchun Basov, Prohov va Taunsga
Nobel mukofoti berildi. Bu qurilmasining ishlashi ammiak molekulalarining
induksiyalangan nurlanishiga asoslanganligi uchun molekulyar generator deb
nom berildi.
1960 yilda Amerikada ishchi moddasi yoqutdan iborat bo`lgan, spektrning
ko`rinadigan dippazonida ishlovchi lazer deb ataluvchi qurila yaratildi. Bu optik
kvant generatori (okg) to`lqin
uzunligi
3
,
694
=
λ
nm va impuls quvvati 10 Vt
bo`lgan impulsli kuchlanish hosil qiladi. Yoqut, alyuminiy oksidi Al
2
O
3
kristalining ~0,005% hrom (Sg) aralashmasidan iborat, och qizil rangli nur
chiqaradigan OKG ning ishlashi uchun yuqorida qarab chiqilgan ikki energetik
sath etarli emas,
16–rasm.
Yoqut kristalidagi hrom ionlarining enengetik sathlari indluksiyalangan
nurlarni chiqarish hususiyatiga egadir. Yoqutli lazerlarning ishlashida
tasirlangan uchta energetik sathlardan foydalaniladi. Lampaning kuchli
chaqnashidan hrom ioni 3 energetik sathga o`tib, 10
–8
s vaqtdlan keiin nur
chiqarmasdan o`z–o`zidan 2 metastabil sathga o`tadi. Tashqi elektromagnit
to`lqin tasirida hrom ioni 2 energetik sathdan 1 energetik sathga o`tishida
induksijylangan nurlanish–lazer nurlari hosil bo`ladi.
Yoqutli lazerning tuzilishi shematik ko`rinishda tasvirlangan.
Lazerning
aktiv moddasi silindr shakldagi yoqut kristali bo`lib, uning asoslari nihoyat
85
darajada sillliqlangan. Yoqut silindrning bir uchi to`liq ko`zgu, ikkinchi uchi esa
yarim shaffof bo`ladi. Silindrsimon yoqut kristalini spiral shakli gaz zaryad
lampasi bilan o`ralgan. Bu lampalarning kuchli ko`kimtir yashil yorugligi hrom
ionlarini 1 energentik sathdan 3 energetik sathga ko`taradi va ozgina vaqt
o`tishi bilan 2 energetik sathni uygotilgan hrom ionlari "o`ta egallab" oladi.
Uygotilgan hrom ionlari 2 energetik sathda 1 energetik sathga o`tganda
har hil
yo`nalishda hosil bo`lgan induksiyalangan nurlanishlarning faqat kristall o`qi
bo`ylab yo`nalgani uning uchlaridan ko`p marta qaytadi va kuchli lazer nuri
ko`rinishida yoqutning shaffof tomonidan tashqariga chiqib ketadi.
Impulsli rejimda ishlaidigan yoqutli lazerdan tashqari, uzluksiz
ishlaydigan gazli, yarim o`tkazgichli lazerlar ham mavjuddir. Gazli lazerlarda
ishchi modda gaz (yoki gaz aralashmasi) bo`ladi. Masalan, geliy–neonli lazerda
ishchi modda geliy va neon aralashmalaridan iboratdir. Gaz aralashmasi elektr
zaryadi bilan aktivlashgan holga keltiriladi. Optik rezonatorpdagi ko`zgular nay
o`qi bo`yicha yo`nalgan kogerent yoruglikgning generasiyalanishiga sharoit
yaratadi. Natijada yarim shaffof ko`zgu orqali hosil bo`lgan lazer nuri chiqadi.
Gazli lazer spektrning ko`zga ko`rinadigan och qizil nuri (to`lqin uzunligi
633
=
λ
nm) ni, infraqizil (
1150
=
λ
nm) nurini generasiyalaydi.
Yarim o`tkazgichli lazerlarda ishchi modda yarimo`tkazgichlardir.
Yarimo`tkazgichlarda ishchi modda optik tezlik va elektronlar oqimi yordamida
aktiv holatga keltirilishi mumkin. Bunda yarim o`tkazgichli diod qalinligi 0,1
mm va yuzi bir necha mm
2
bo`lgan kristall plastinkadan iboratdir.
Plastinkaning ikki tomoniga elektrodlar ulanadi. To`lqin uzunligining keng
diapazonida, yani ultrabinafshadan infraqizilgacha oraliqda ishlovchi yarim
o`tkazgichli lazerlarni yaratish mumkin. Bunday lazerlarning tuzilishi sodda,
ulchami kichik va uzoq vaqt ishlay oladi.
Lazerlar turli sohalarda keng qo`llanshiga ega. Masalan, lazer nuri
bilan
Oyni lokasiya qilib, Erdan Oygacha bo`lgan masofani juda katta aniqlikda
o`lchangan. Lazer yordamida tedevidenieda bir yo`la 80 million aloqa kanali
orqali eshittirish olib borish mumkin. Lazer nuri telefonda ham ishlatilmokda.
Bunday telefon aniq tovush eshitilishi halaqit beruvchi chastotalarning yo`qligi
bilan ajraladi.
Shunday qilib, lazer nurlari fizika, biologiya, himiya, astronomiya,
medisina va shu kabi fan va tehnikaning turli sohalarida nihoyatda keng
yo`nalishga ega bo`lmokda.
