• Всего документов: 5844
  • Число пользователей: 15251

Информация о документе

Цена 9000UZS
Размер 1.1MB
Покупки 5
Дата загрузки 14 Июнь 2023
Расширение doc
Категория Физика

Продавец

Bohodir Jalolov

Дата регистрации 10 Май 2023

5700 Продаж

Uzluksiz ishlovchi gaz lazerlarini o’rganish

O’ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY VA O’RTA MAXSUS TA’LIM VAZIRLIGI QARSHI DAVLAT UNIVERSITETI FIZIKA - MATEMATIKA FAKULTETI FIZIKA KAFEDRASI 5140200-fizika yо‘nalishi 2-kurs 016 -4 4 guruh talabasi Optika fanidan Uzluksiz ishlovchi gaz laze r larini o’rganish mavzusida yozgan KURS ISHI Topshirdi: Rahbar: ________ _______________ (Imzo) (FIO) Qabul qildi:_______________________ 1 mumkin. Ko‘zgu yoki prizma to‘g‘ri joylashtirilgan paytda induksiyalangan nurlanishning aktiv muhitda g‘amlangan energiyaning qariyb hammasini oladigan va davom etish vaqti taxminan 10 -7 -10 ~8 s bo‘lgan impulsining amplitudasi ko‘chkisimon ortib boradi. Isroflarni impuls ravishda kamaytirishning bir necha usuli bor. To‘la ichki qaytaruvchi prizmani A qirraga perpendikulyar bo‘lgan va chizma tekisligida yotgan o‘q atrofida 500 ayl/s ga yaqin burchak tezlik bilan aylantiramiz. Aylantirishning boshlang‘ich fazasi shun day tanlab olinadiki, prizma ish xolatiga ksenon lampalar ulanganda ma'lum vaqt o‘tgandan so‘ng, xrom ionlariniig invers bandligi yuqori darajada bo‘lgan paytda keladigan bo‘lsin. Satxlarning invers bandligi yuqori darajaga yetganda, ya'ni kuchaytirish koeffitsiyenti yuqori kiymatlarga yetganda kristallning o‘zi optik rezonator ga aylaiib kolmasligi uchun Yoqut sterjenning kesimlari qiyshiq qilinadi va metall bilan qoplanmaydi. Shunday qilib, lazer impulsining quvvatini oshirishga uning davom etish vaqtini optik rezonatorni ishga «kiritishning» maxsus usuli hisobiga qisqartirish orqali erishiladi. Impulsning davom etish vaqtini s gacha kiskartirishning yuqorida bayon qilingan usuli (bunday usulda impulsning energiyasi bir oz isrof bo‘ladi) quvvati 10 7 Vt gateng impulslar hosil qilishga imkon beradi.[8-10] Prizmaning joylashishini o‘zgartirish optik rezonatorning aslligini o‘zgartiradi. Shuning uchun qisqa vaqtli kuvvatli impulslar hosil qilishning yuqorida bayon kilingan metodi optik rezonatorning aslligini modullash metodi degan nom olgan. Bunday rejimda ishlayotgan lazerlar aslligi modullangan laeyerlar deb ataladi. Aslligi vaqt o‘tishi bilan o‘zgarmaydigan lazerning ish sharoitlari zrkin generatsiya rejimi deyiladi. Rezonatorning aslligini elektrooptik zatvorlardan foyda- lanib ancha tezroq modullash mumkin. Bunday zatvorlar ba'zi suyuqlik va kristallarning optik anizotropiyasi elektr maydoni ta'sirida inerdiyasiz o‘zgarishi yoki paydo bo‘lishiga asoslanib ishlaydi. Bunday xodisalarga taalluqli bo‘lgan Kerr effektida bayon etilgan edi. Bu maqsad uchun kristallarda paydo bo‘ladigan va Kerr effekti kabi 18 mikroskopik elementlari chiqarayotgan va o‘zaro kogerent bo‘lmagan oqimlardan tashkil topgan bo‘ladi. Gaz razryadining yorug‘lanishi, su’niy va tabiiy manbalarning issiqlik nurlanishi, turli usulda uyg‘otilgan lyuminessensiya kogerent bo‘lmagan nurlanishga misol bo‘la oladi. Lazerlarning yaratilishi insoniyat ilmiy-texnik taraqqiyotining ulkan yutuqlaridan biri desa bo’ladi. Lazerlar yaratilishining boshlanishi 1916 yilga borib taqaladi. Usha yili buyuk fizik olim A.Eynshteyn birinchi bo’lib, majburiy nurlanish tushunchasini kiritdi va nazariy yo’l bilan majburiy nurlanish uni majburlovchi nurlanishga kogerentligini (mosligini) ko’rsatadi. 1930 yilda P.Dirak o’zi tomonidan yaratilgan nurlanishning kvantomexanik nazariyasi asosida majburiy nurlanish va uning kogerentlik xususiyatlarini chuqurroq va aniqroq tahlil qilib, tushuntirib berdi. Bundan ham quvvatliroq lazer texnikasi rivojlanishi bilan lazer nurlanish energiyasi an’anaviy energiya turlari (elektr tok energiyasi, mexanik energiya, ximiya jarayonlar energiyasi) bilan bir qatorda xalq xo’jaligida borgan sari keng qo’llanilmoqda. 4 yashash vaqti katta bo’lgani sababli geliyning metastabil atomlarining razryaddagi konsentratsiyasi katta bo’ladi. Geliyning metastabil holatlarining E 3 ’, E 2 ’ energiyalari neonning E 2 , E 3 energiyasiga yaqin, bu hol geliy bilan neon to’qnashganda uygonish energiyasining geliydan neonga uzatilishi uchun qulaydir. Bu jarayonlar gorizontal punktir strelkalar yordamida simvolik ravishda ko’rsatilgan. Natijada Е 3 , Е 2 sathlarda joylashgan neon atomlarining konsentratsiyasi keskin ortadi, E 2 va E 3 sathlar invers ravishda bandlanadi, Е 2 va Е 1 sathlarning bandliklar farqi esa bir necha marta ko’payadi. Demak, neonga geliyning (taxminan 5:1-10:1 munosabatda qo’shilishi Geliy-neon lazerlaridagi generatsiya uchun juda muhim[ 4 ] . Aniq miqdoriy tekshirishlar geley-neon lazeri nurlanishining (  =632,8 nm) fazoviy kogerentlik darajasi birga yaqin ekanligini ko’rsatadi. Masalan, dastaning ko’ndalang kesimidagi intensivligi o’qdagi maksimal intensivliklikning 0,1% iga teng bo’lgan nuqtalar uchun oqimning kogerent bo’lmagan 1 -  12 taxminan 10 -3 ga teng bo’lib, o’qdagi nuqtalar uchun taxminan 10 -5 ga teng Hisoblar lazer nurlanishining kogerent bo’lmagan qismining qiymatlari yuqorida ko’rsatilganidek bo’lishiga uning aktiv muhitdagi spontan chiqarish sababchi ekanligini ko’rsatadi. Geliy–neon lazeri yuqori darajada kogerent bo’lgani tufayli turli xil interferensiya va difraksiya hodisalarini teshirishda qo’llanilishi kerak bo’lgan uzluksiz monoxromatik nurlanishning juda yaxshi manbai bo’lib, bunday tekshirishlarni oddiy yorug’lik manbalari bilan o’tkazish uchun maxsus apparaturadan foydalanish zarur bo’lar edi. Geliy-neon lazerlarining turli xildagi variantlari biologik tekshirishlarda, lazerli aloqa sistemalarida, golografiyada, mashinasozlikda, tabiiyot va texnikaning boshqa ko’p sohalarida keng qo’llaniladigan bo’ldi. 22         ,          d сu d d q a a a   ( 1. 2) bu yerda u(  ) va I(  ) energiyaning va oqimning spektral zichliklari (1 sm 3 да). Agar nurlanish tarqalayotgan muhit termodinamik muvozanatda bo’lsa, Bolsman prinsipiga muvofiq N m /g m <N n /g n bo’ladi va demak,  a (  >0) bo’ladi. Bu hol nurlanishning yutilishiga mos keladi. Agar biror usul yordamida N m /g m >N n /g n bo’ladigan sharoitlarni amalga oshirsak,  a (  ) koeffitsiyent o’z ishorasini o’zgartirib manfiy kattalik bo’lib qoladi. Bu holda muhitda tarqalayotgan energiya oqimining zichligi termodinamik muvozanat holidagi kabi kamaymasdan, balki ortib boradi. Boshqacha aytganda, induksiyalangan nurlanish natijasida yorug’lik oqimiga qo’shilgan fotonlarning soni oqimdan teskari ( n→m ) o’tishlarda atomlarning uygonish uchun olingan fotonlarning sonidan katta bo’ladi. Atomlar konsentratsiyalarining N m /g m >N n /g n tengsizlikka mos bo’lgan munosabati m, n energetik sathlarning invers bandligi deyiladi. Energetik sathlari invers bandlikka ega bo’lgan va o’zida tarqalayotgan nurlanishni kuchaytiradigan muhit aktiv muhit deb ataladi. Gaz razryadda sathlarning invers bandligini ba’zi ximiyaviy reaksiyalar, optik uyg’otish va hokazolar yordamida hosil qilish mumkin. Majburiy o’tishlar natijasida vujudga kelgan elektromagnitik to’lqinlar bu o’tishlarga sababchi bo’lgan to’lqin bilan kogerent bo’ladi. Xususan, atomlar bilan o’zaro ta’sirlashuvi maydon yassi monoxromatik to’lqin bo’lsa, u holda majburiy ravishda chiqarilgan fotonlar ham shunday chastota, qutblanish, faza va tarqalish yo’nalishiga ega bo’lgan yassi monoxromatik to’lqinni tashkil qiladi. Majburiy chiqarish (yutish kabi) natijasida faqat tushayotgan to’lqinning amplitudasi o’zgaradi[ 3,4] Yuqorida aytilganlarni majburiy chiqarish nurlanishni uning boshqa xarakteristikalarini o’zgartirmay kuchaytiradi, majburiy yutish esa susaytiradi degan fikrning boshqacha shaklda aytilgani deb hisoblash mumkin. Lekin optik kvant generatorlari nurlanishning xususiyatlarini tushunish uchun tushayotgan to’lqin bilan majburiy o’tishlar natijasida chiqarilayotgan «ikkilamchi» to’lqinlarning kogerentligi to’g’risidagi tasavvurlarga asoslansak manbadan 7 Kirish XX asrning 60 yillari boshida boshqa tipdagi yorug’lik manbalari yaratilgan bo’lib, ular optik kvant generatorlari (OKG) yoki lazerlar deb ataladi. Kogerent bo’lmagan manbalardagiga qarama-qarshi ravishda kvant generatorning bir-biridan mikroskopik masofalarda bo’lgan qismlaridan chiqayotgan elektromagnitik to’lqinlar o’zaro kogerent bo’ladi. Bu jihatdan kvant generatorlari kogerent radio to’lqinlari manbalariga o’xshash bo’ladi. Lazerlarning yaratilish tarixi optika, termodinamika, radiofizika fanlarining rivojlanish natijasidir. Biz bilamizki, lazer uchta asosiy g‘oyaga asoslanib yaratilgan. 1-g‘oya. Majburiy nurlanish (Eynshten, optika) 2-g‘oy a . Notermodinamik muvozanatdagi holat tushunchasi (Fabrikant, termodinamika) 3-g‘oy a . Musbat teskari bog‘lanishli sistema ( Bu radiofizikaga tegishli) Lazerlarni yaxshi о‘rganish ijtimoiy hayotimizda juda foydalidir, chunki hozirgi kunda ishlab chiqarishning barcha sohalarida yengil va og‘ir sanoatda, geologiyada xullas barcha sohalarda lazerlar keng ishlatiladi. Buni biz lazerli texnologiya mavzusida kо‘rib о‘tishimiz mumkin. Mavzuning dolzarbligi: Geliy-Neon lazerlarining tuzilishi va ishlash prinsipini ва uning fan taraqqiyotida tutgan o’rnini o’rganish dolzarbdir. M aqsad va vazifalari : Lazerlarining о‘ziga xos xususiyatlari, ularning yuzaga kelishi, turlari, ishlash prinsipini va ularni qo’llanilishi haqidagi ma’lumotlarga ega bo’lish kurs ishining maqsadi hisoblanadi. Vazifalari quyidagilar:  Optik kvant generatorlarini ishlash prinsipini o’rganish;  Uzluksiz ishlovchi gaz lazerining tuzilishi ni o’rganish;  Gaz lazerining amalda ishlatilishi ni o’rganish; I lmiy va amaliy ahamiyati: Spektrning optik qismida ishlatiladigan yorug‘lik manbalarining nurlanishi kogerent bo‘lmaydi, masalan, manbaning butun nurlanishi uning atomlari, molekulalari, ionlari, erkin elektronlari kabi 3 ( 1 ) chegara = ) ( 2 r    1 0/R hv (2.3) Bu erda R 1 - lazerning to’la quvvati. Misol tariqasida С O 2 lazer nurlanishi spektrining eni chegaraviy holda qancha qiymatni 2.1 - rasm . Kuchaytirish К (  ) chizig ’ ining ko ’ rinishi va lazer generatsiyasining ko ’ p chastotali ( a ) hamda yakka chastotali ( b ) spektrlarining grafigi olishni hisoblab ko ’ rish mumkin ,5,0     L R = 100 sm, R L = 100 vt, 7 10 5,1     GS da ( 1  ) chegara 2  10 -6 GS Albatta real sharoitda bunday qiymatli spektral kenglikka erishib bo’lmaydi. Sababi faol muhitning bir jinsli ekanligi, mexanik va akustik ta’sirlar natijasida faol muhitning o’z navbatida optik rezanatorning parametrlari o’zgarishi hamda optik elementlarning kamchilliklarining ta’siri bo’ladi. Shunday qilib yakka chastotalt (yuqori monaxramatik bo’lgan) nurlanish olishi uchun kattalik va optik rezanator uzunligi kichik qiymatga ega bo’lishi 12 o’rtasiga qo’yiladi. Odatda sfera shaklida ishlangan bu ko’zgular ko’p qatlamli dielektrik qoplamali qilib yasalib, bu qoplamalarning qaytarish koeffitsiyenti katta qiymatlarga ega bo’lib, yorug’likni qariyib yutmaydi. Bir ko’zguning o’tkazishi odatda 2% ga teng, ikkinchisiiki esa 1% dan kam bo’ladi. Neon sathlarining invers bandligini ta’minlaydigan jarayonlarini qisqacha muhokama qilaylik. 4-rasmda neon atomining energetik sathlarining soddalashtirilgan chizmasi ko’rsatilgan. (o’ng tomonda). To’lqin uzunligi 632,8 va 1150 nm ga teng bo’lgan nurlanishga Е 3 → E 1 ва E 2 → E 1 o’tishlar mos keladi. Gaz-razryad plazmasining elektronlari bilan to’qnashish natijasida atomlarning bir qismi uyg’onadi, bu hol 4-rasmda vertikal uzun-uzun strelkalar bilan ko’rsatilgan. Razryadning ma’lum rejimlarida Е 2 va Е 1 sathlarning invers bandligi uchun bu jarayon etarli bo’ladi. Lekin λ =632,8 ва λ =3390 nm to’lqin uzunliklariga mos keladigan o’tishlar bo’ladigan Е 3 ,E 1 va Е 3 ,Е 4 sathlar invers ravishda bandlanmagan bo’ladi. 3.2- rasm. Geliy va neon atomlarining energetik sathlari Agar razryad trubkasiga geliy kirgizsak, ahvol butunlay o’zgaradi. Geliy 3.2-rasmning chap tomonida ko’rsatilgan uzoq yashovchi (metastabil) ikki Е 3 ’, E 2 ’ holatga ega, bu holatlar elektronlar bilan to’qnashish vaqtida uyg’onadi va ularning 21 Komissiya xulosasi: –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– O‘qituvchilar imzosi: –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– 2. Uzluksiz ishlovchi gaz lazerining tuzilishi Nurlanishning kogerentligi optik kvant generatorlarining qariyib hamma xususiyatlarida ko’rinadi. Nurlanishning to’la energiyasi bundan istisno bo’ladi, chunki bu energiya kogerent bo’lmagan manbalardagi kabi dastavval uzatilayotgan energiyaga bog’liq bo’ladi. Lazerlarning nurlanishi kogerentligi bilan bog’langan ajoyib xususiyati shundan iboratki, energiya vaqt davomida, spektrda, fazoda tarqalish yo’nalishlari bo’yicha konsentratsiyalanadi. Ba’zi kvant generatorlarining nurlanishi yuqori darajada monoxromatik bo’ladi. Boshqa lazerlar davom etish vaqti 10 -12 s ga teng bo’lgan juda qisqa impulslar chiqaradi, shuning uchun bunday nurlanishning oniy quvvati juda katta bo’lishi mumkin. Lazerlarning yaratilishi insoniyat ilmiy-texnik taraqqiyotining ulkan yutuqlaridan biri desa bo’ladi. Lazerlar yaratilishining boshlanishi 1916 yilga borib taqaladi. Usha yili buyuk fizik olim A.Eynshteyn birinchi bo’lib, majburiy nurlanish tushunchasini kiritdi va nazariy yo’l bilan majburiy nurlanish uni majburlovchi nurlanishga kogerentligini (mosligini) ko’rsatadi. 1930 yilda P.Dirak o’zi tomonidan yaratilgan nurlanishning kvantomexanik nazariyasi asosida majburiy nurlanish va uning kogerentlik xususiyatlarini chuqurroq va aniqroq tahlil qilib, tushuntirib berdi. Lekin bu lazerning yaratilishi uchun yetarli emas edi. 1930 yildan boshlab optik spektroskopiya sohasida ko’plab ilmiy-tadqiqot ishlari boshlanib ketdi. Bu izlanishlar natijasida atomlar, molekulalar, ionlarning energetik sathlari haqida ko’plab ma’lumotlar olindi va keyinchalik turli lazerlarning yaratilishida ishlatildi. Bu ishlarga S.E.Frish va V.A.Fabrikant kabi Rossiya olimlari ham o’z hissalarini qo’shishdi [5]. 1939 yilda V.A.Fabrikant birinchi bo’lib, yorug’lik nurining majburiy nurlanish hisobiga kuchayishining imkoniyati borligini aytdi. 1951 yilning yozida, u o’zining xodimlari bilan majburiy nurlanish yordamida elektromagnit nurlanishni (ultrabinafsha, ko’rinuvchi, infraqizil va radioto’lqinlar sohasida) kuchaytirish uslubi uchun avtorlik guvoxnomasini olishga taklif berishgan. Bu takliflarida lazerlarning faol muhitini yaratishning asosiy g’oyalari bayon etilgan edi. Lekin optik kuchaytirish g’oyalaridan tashqari, uni amalda bajarish va nihoyat kogerent 9 Lazer teхnologiyasining ikkinchi turi o’rtacha quvvati katta: 1 kVt gacha va undan yuqori bo’lgan lazerlardan foydalanishga asoslangan. Yuqori quvvatli lazerlardan kuchli texnologik jarayonlar: qalin po’lat listlarni qirqish va payvandlash, sirtqi toblash, yirik gabaritli detallarga metallni eritib yopishtirish va legirlash (metallarni maxsus material, xrom, nikel va boshqalar bilan qoplash), binolar sirtini tozalash, marmar, granitni kesish, gazlama, teri va boshqa materiallarni bichishda foydalaniladi. Metallarni lazer bilan payvandlashda chok juda sifatli chiqadi, elektron-nurli payvandda ishlatiladigan vakuum kameralarga ehtiyoj qolmaydi, bu esa konveyyerli ishlab chiqarishda juda muhimdir. Qudratli lazer texnologiyasi mashinasozlikda, avtomobil sanoatida, qurilish materiallari sanoatda qo’llaniladi. U materiallarga ishlov berish sifatini oshiribgina qolmay, ishlab chiqarish jarayonlarining texnik-iqtisodiy ko’rsatkichlarini ham yaxshilaydi. Masalan, 14 mkm qalinlikdagi po’lat listlarni lazer bilan payvandlash tezligi 100 m/soat ga yetadi; bunda 10 kVt/soat elektr energiya sarflanadi. Bundan ham quvvatliroq lazer texnikasi rivojlanishi bilan lazer nurlanish energiyasi an’anaviy energiya turlari (elektr tok energiyasi, mexanik energiya, ximiya jarayonlar energiyasi) bilan bir qatorda xalq xo’jaligida borgan sari keng qo’llanilmoqda. Muhit atomlarining qandaydir ikki holati energiyalarining E m -E n ayirmasiga mos bo’lgan chastotali yassi to’lqin shu muhitda tarqalayotgan bo’lsin. Nurlanishning oqimi Buger qonuniga muvofiq o’zgaradi, bunda yutish koeffitsiyenti (1) munosabat bilan aniqlanadi: (1 .1 ) bu y erda   mnа - Eynshteyn koeffitsiyenti, g m , g n - va N m , N n lar - m,n holatlarning statistik og’irliklari va balandliklari. (1) dagi N n /g n va N m /g m hadlar mos n→m va m  n o’tishlarning ulushlarini ko’rsatib, bu o’tishlarda fotonlar yutiladi va induksiyalangan ravishda chiqariladi. Muhitning hajm birligida yutilgan quvvatni quyidagicha ifodalash mumkin: 6 kerak. Yakka chastotali generatsiya holatida muhit kuchaytirish konturining eniga nisbatan ko’plab marta kichik va bu kattalik optik rezanator parametrlari bilan belgilanadi. Optik rezanatorning asosiy parametrlaridan biri bu uning aslligi , ya’ni Bu erda d -optik rezanator ichida yig’ilgan energiyaning dissipatsiya vaqti optik rezanator ichida nurlanishning bir ko’zgudan ikkinchi ko’zguga o’tishdagi (yakka bir tebranishdagi) energiyaning nisbiy yo’qotilishi )(    ni tashkil etadi, bir marta tebranish uchun ketgan vaqt 2 L R / s ga teng . Shuning uchun energiyaning dissipatsiya vaqti ) ( / 2      c L RD ( 2. 4) ifoda bilan aniqlanishi mumkin. Bu erda  - optik rezanator chiqish ko’zgusining nurlanishini qaytish koyeffetsiyenti,  optik rezanator ichidagi energi yo’qotishlarni belgilovchi koeffitsiyent. Ushbu aytilganlardan kelib chiqqan holda bo ’ sh optik rezanator konturining enini RR RR Dr Lc Q               2 )( 4 )( / 2 1 0 ( 2. 5) ifoda orqali baholanib aniqlansa bo’ladi . Real lazerlarda optik rezanator ichiga faol – kuchaytiruchi muhit joylashgan va optik rezanatordagi energiyaning yo’qotishlari nurlanish faol-kuchaytiruvchi muhitni har – bir o’tganida to’ldirib turiladi. Shuning uchun faol muhitli optik rezanatorning asilligi (generatsiya holatidagi lazerning asilligi) . Q 1 bo’sh optik rezanatorning Q r aslligidan katta buladi va lazer nurlanish spektrining enidan ko’plab marta kichik bo’ladi. Chegaraviy holda uzluksiz generatsiya holatidagi lazer nurlanishining quvvatiga ham bog’liq bo’ladi va quyidagi 13 (2.6) Bu erda r 1 – lazerning to’la quvvati . Misol tariqasida SO 2 lazer nurlanish spektrining eni chegaraviy holda qancha qiymatni olishini hisoblab ko’rish mumkin. ,5,0  L r = 100 sm, r 1 = 100 Vt 7 105,1   GS Albatta real sharoitdagi bunday qiymatli spektral kenglikka erishib bo’lmaydi. Sababi faol muhitning bir jinsli emasligi, mexanik va akustik ta’sirlar natijasida faol muhitning o’z navbatida optik rezanatorning parametrlari o’zgarishi hamda elementlarning kamchilliklari ta’siri bo’ladi. Maxsus chora tadbirlar ko’rish natijasida, ya’ni haroratni stabilzatsiya qilish, mexanik va akustik to’lqinlar ta’sirida lazerni ixota qilish elektr ta’minot manbaining parametrlarini stabilizatsiyalash natijasida qisqa vaqt ichida lazer nurlanish enining kengligini -1 kGS atrofida olish mumkin. Buning natijasida lazer nurlanishining monaxramatik darajasi 10 -9  10 -12 oralig’ida bo’lishi mumkin. Lazer nurlanishning monaxramatikligi, lazerli kimyoda, izatroplarni ajratishda, meditsinada, biologiyada va boshqa hollarda, ya’ni moddalarga selektiv ta’sir qilishda muhim ahamiyat kasb etadi [6]. Lazer nurlanishning qutblanganligi elektr maydon to’lqinda elektr maydon kuchayganlik vektorining yo’nalganligini xarakterlaydi. Agarda yorug’lik dastasining har bir nuqtasida elektr maydon kuchayganligining _ vektor nurlanish tarqalish yo’nalishiga kundalang tekislikda bir to’g’ri chiziq bo’ylab tebransa, bunday nurlanishni chiziqli yoki yassi qutblangan nurlanish deyiladi. Kutblanish tekisliklari o’zaro kundalang, fazalar farqi o’zgarmas kattalikka ega bo’lgan ikki chiziqli qutblangan nurlanishlarning yig’indisi elliptik qutblangan nurlanishni beradi. Agarda qutblanish tekisliklari o’zaro perpendikulyar va fazalar farqi 2/ yoki 2/ 3 ga teng bo’lgan ikkita chiziqli qutblangan nurlanishning yig’indisi doiraviy qutblangan nurlanishni hosil qiladi. Agarda yorug’lik qutblanmagan 14 maydon E  kuchlanganligi tebranishning R tashkil etuvchisi S tashkil etuvchisiga nisbatan kam susayadi va shuning uchun yorug ’ lik nurlanishning optik rezonator kuzgulari orasida ko ’ plab marta tebranish natijasida Bryuster burchagi ostida qo ’ yilgan plastinkadan ham ko ’ plab marta o ’ tadi . Bu hol lazer nurlanishining elektr maydoni E  vektorining tebranishlarining R tashkil etuvchisidagi yorug ’ lik intensivligining keskin ortishiga va S tashkil etuvchisining intensivligining keskin kamayishiga olib keladi . Shu jarayon natijasida Bryuster burchagi ostida qo ’ yilgan plastinkalar bilan chegaralangan razryad nayli gazli lazerlarning nurlanishlari to ’ la chiziqli qutblangan bo ’ ladi . Yoqutli impuls lazer nurlanishiniyg Quvvatini oshirishning ba'zi usullarini ko’rib chiqamiz. Masalan, Yoqut kristalining uzunligini orttirish va sifatini oshirish, yana uning optik uyg‘otilishining quvvatini oshirish mumkin. Bu esa shubxasiz ijobiy natijalar beradi va nurlantirilayotgan impulsning quvvatini uning davom etish vaqtini o‘zgartirmasdan bir tartibga oshi rish imkoniyatini beradi. Lazer impulsi quvvatini oshirishning bo sh qa imkoniyati butunlay boshqacha mulo h azalarga asoslangan. Impulsning quvvatiuning E energiyasining impulsning t davom etish vaqtiga nisbatiga proporsionaldir. Shuning uchun energiyaning tayinli Qiymatida impulsning davom etish vaqtini kamaytirsak, uning quvvati ortadi. Nurlanish impulsining davom etish vaqtini qisqartirish usullaridan modullangan asmlik metodi deb atalgan meto dini ko’rib o’tamiz. Lazer generadsiyasining o‘z-o‘zidan uygonishi uchun rezonatorning ahamiyati katta ekanligi ko‘p marta kayd kilingan edi. Invers bandlikning qiymati rezonatordagi energiya isroflariga bog‘liq bo‘lgan bo’sag’a qiymatiga yetganda generatsiya boshlanadi. Shuning uchun kristallni yoritishning dastlabki bosqichida energiyani ko‘proq, isrof qilib, generadiyaning rivojlana boshlashini to‘xtatib turish va yoritilgan kristallda xromning uygongan ioilari konsentradiyasini ko‘paytirish maqsadga muvofiqdir. Ko‘zgulardan birinigina dastaga perpendikulyar joylashtirib, ikkinchi ko‘zguni yoki to’la qaytaruvchi prizmani ish holatiga yuqori darajada invers bandlikka erishilgandan so‘nggina keltirish 17 Foydalanilgan a dabiyotlar 1. Qo’yliyev B.T. Optika.T.: «Fan va texnologiya».- 2014y 272b 2. Qo’yliyev B.T. va boshqalar Optika elektron o’quv qo’llanma.T.: «Fan va texnologiya».- 2015y 21 b.t 3. Optikadan laboratoriya ishlarini bajarishga doir o’quv-uslubiy qo’llanma. Qo’yliyev B.T. va boshqalar 2016y 163b 4. Abduboqiev O'.A. Lazer fizikasi- Andijon, 2013. - 116-120 b 5. Ландсберг Г.С. Оптика, Наука, М.; 2005 , 234с 6. Тарасов К.И. Спектральные приборы, Л., 1968г. 7. Апенко М.И., Дубовик А.С Прикладная оптика. М. 1971г. 8. Otajonov SH.Molekulyar optika.T.1994 9. Ясколко В.Я., Отажонов Ш.,Мухамедханова Ш. Физическая оптика. Т.1999. 10. Шишловский А.А. Прикладная физическая оптика. М.1961. 11. Карлов Н.В. Лекции по квантовой электроники М.1988г. 12. http:// www.ziyonet.uz 13. http // www. Bankreferatov.uz 14. http // www.frast.uz 24 Uzluksiz ishlovchi gaz lazer lar ini o’rgan ish Reja Kirish……………………… …………. ……………………………………….. 1. Optik kvant generatori . …………………………….……………….. ...…….. 2. Uzluksiz ishlovchi gaz lazerining tuzilishi…… …………….. ……............….. 3. Gaz lazerining amalda ishlatilishi.............…… ……………. ……..............…. Xulosa ………………………………..………… ……………. …………………. Adabiyotlar……………………………… ………… ………………………… 2 1. Optik kvant generator lar i 19 60-yillarning boshida boshqa tipdagi yorug‘lik manbalari yaratilgan bo‘lib, ular optik kvant generatorlari yoki lazerlar deb ataldi. Kogerent bo‘lmagan manbalardagiga qarama-qarshi ravishda kvant generatorning bir-biridan makroskopik masofalarda bo‘lgan qismlaridan chiqayotgan elektromagnitik to‘lqinlar o‘zaro ko gerent bo‘ladi. Bu jihatdan kvant generatorlari kogerent radio to‘lqinlari manbalariga o‘xshash bo‘ladi. Lazer texnologiyasi jarayonlarini shartli ravishda ikki turga bo’lish mumkin. Ularni birinchisida lazer nurini o’ta aniq fokuslash va impulsli rejimda ham, uzluksiz rejimda ham energiyani aniq dozalash imkoniyatidan foydalaniladi. Bunday texnologik jarayonlarda o’rtacha quvvati uncha yuqori bo’lmagan lazerlar: impuls-davriy ishlaydigan gaz lazerlari, neodim kirishmali itiriy-alyuminiy granat kristallaridagi lazerlar qo’llaniladi. Keyingi lazerlar yordamida soatsozlik sanoati uchun yoqut va olmos toshlarda mayda (diametri 1-10 mkm va chuqurligi 10-100 mkm gacha) teshiklar parmalash texnologiyasi va ingichka sim tortish uchun filerlar texnologiyasi ishlab chiqilgan. Kichik quvvatli impuls lazerlar qo’llanadigan asosiy soha mikroelektronika va elektrovakuum sanoatida mitti detallarni kesish va payvandlash, mitti detallarga markalar tushirish bilan bog’liq; poligrafiya sanoati ehtiyojlari uchun raqamlar, harflar, tasvirlar avtomatik tarzda kuydirib tayyorlanadi [2] Keyingi yillarda mikroelektronikaning eng muhim sohalaridan biri- fotolitografiyada oddiy yorug’lik manbai o’rniga lazerlardan foydalanilmoqda. Ma’lumki, fotolitografiya usulini qo’llamay turib, o’ta mitti bosma platalar, integral sxemalar va mikroelektron texnikaning boshqa elementlarini tayyorlab bo’lmaydi. Submikron litografiyadagi keyingi taraqqiyot ekspozitsiyalovchi yorug’lik manbai sifatida lazer nuri vujudga keltiradigan plazmadan tarqaladigan yumshoq rentgen nurlanishidan foydalanish bilan bog’liq. Bu holda rentgen nurlanishining to’lqin uzunligi (0,01-0,001mkm) bilan belgilanadigan ajratish chegarasi juda ulkan bo’ladi. 5 inergiyasi kam bo‘lgan boshqa elektrooptik hodisadan - Pokkels effektidan foydalaniladi.[ ] Rezonatorning aslligi Kerr effekti yordamida quyidagicha modullashtiriladi. Rezonator ichiga Yoqut kristalidan tashqari, Kerr yacheykasi va chiziqli prizmatik qutblovchidan iborat bo‘lgan zatvor joylashtiriladi, bunda kutblovchi shunday joylashtirilganki, Yoqut sterjen generatsiyalagan vaqtda chiqaradigan chiziqli qutblangan nurlanishni tula utkazadi. Kerr zatvorining sxemasi rasmda ko‘rsatilgan. Yoqut ni uyg‘otish lampalarini ulashdan oldin Kerr yacheykasiga shunday kuchlanish beriladiki, u Yoqut berayotgai nurlanishning qutblanish tekisligiga iisbatan keraklicha vaziyatda turgan yarim to‘lqinli plastinkaqa ekvivalent bo‘lib kolsin. Bu sharoitda Yoqut berayotgan yorug‘lik. rezonator o‘qi bo‘ylab tarqala olmaydi. Agar uyg‘otuvchi lampalar ulanganda, demak, Yoqut sathlarida yuqori invers bandliklar vujudga keltirilganda Kerr kondensatoriga berib turilgan kuchlanish tez olinsa, u holda Yoqut ning chiziqli kutblangan nurlanyshi optik rezonator ko‘zgulari orasida erkin tarqala oladi va lazer nurlanishining davom etish vaqti taxminan 10 -8 tartibida bo‘lgan impulsi vujudga keladi. Asllikni modullash uchun Pokkels elementi qo‘llanilgan lazer ham yuqorida aytilgandek ishlaydi. Kristalini optik ravishda uyg‘otishga asoslangan lazerlarni tavsiflashning oxirida aktiv muhitni vujudga keltirishning bu usulini qullash haqidagi ba'zi umumiy xarakterdagi izohlarni aytib o‘tamiz. Optik uyg‘otishli lazerlarning yuqorida aytilgan turlarida ish bajaruvchi element sifatida Yoqut dan tashqari boshqa bir qator kristallar hamda boshqa xolatdagi moddalar (shishalar, gazlar) qo‘llanishini qayd qilib o‘tamiz. 19 Kurs ishini baholash mezoni № Baholanadigan mezonlar Eng yuqori ko‘rsatgich % hisobida O‘qituvchi belgilagan foiz 1. Kurs ishi mavzusining dolzarbligini yoritilganligi. 10 2. Zamonaviy fizikaning tadqiqotlar yo‘nalishlari va muammolarini hisobga olinishi. 10 3. Fizika bo‘yicha biblografik ko‘rsatgichlardan foydalana olganlik darajasi. 10 4. Mavzu bo‘yicha aynan kerakli adabiyotdan foydalana olganlik darajasi. 10 5. Mavzu bo‘yicha zamonaviy adabiyotlarni tahlil qilganlik darajasi. 10 6. Mavzu yuzasidan kerakli tajribalar o‘tkazganligi. 10 7. O‘tkazilgan tajribalarni qiyosiy tahlil qilganligi. 10 8. Mavzu bo‘yicha qilgan ishlari yuzasidan chiqarilgan hulosalarning asosli ekanligi. 10 9. Ma’ruzasida ilg‘or pedagogik va zamonaviy axborot texnologiyalardan foydalanganligi. 10 10. Chet el adabiyotlari va internet saytlaridan foydalanganligi. 10 bo’lsa, elektromagnit to’lqinning elektr maydon vektori uning tarqalishiga ko’ndalang tekislikda tasodifiy yo’nalishlarda tebranishi mumkin. Zarraning yuqori energetik sathdan quyi energetik sathga spontan o’tishda hosil bo’lgan yorug’lik kvantining qutblanishi har qanday ixtiyoriy yo’nalishda bo’lishi mumkin. Shu spontan yorug’lik kvanti ta’sirida hosil bo’lgan majburiy yorug’lik kvantining qutblanishi ham uni majburlovchi spontan yorug’lik kvantining qutblanishdek bo’ladi. Shuning uchun chiziqli qutublangan yorug’lik nurlanishni olish uchun lazerning optik rezonator ichiga elektronmagnit tebranishlarning elektr maydon kuchlanganlik vektorini ma’lum berilgan tekislikdagi tebranishlarini o’tkazuvchi optik element, ya’ni qutublantirgich kiritiladi. Agarda optik rezonator ichida chiziqli qutblantiruvchi optik element bo’lmasa, lazerdan qutblanmagan nurlanish chiqayotgan bo’lsa, u holda nurlanish yo’liga undan kerakli turdagi qutblanishli nurlanishni hosil qiluvchi maxsus optik elementlar qo’yilishi mumkin. Ko’pincha amaliyotda qutblangan nurlanishni olish uchun, elektromagnit nurlanishni sindirish ko’rsatkichlari turlicha bo’lgan ikki muhit chegarasidan aks etishidagi va o’tishidagi hodisalardan foydalaniladi. Qutblangan yorug’lik nurlanishini olishning eng ko’p tarqalgan usullaridan biri, ya’ni yorug’lik to’lqinini ( nurlanishini) gazli va qattiq muhit chegarasidan o’tishida qutblantirish usuli 1- rasmda ko’rsatilgan ikki muhit chegarasiga tushayotgan yorug’lik to’lqining ixtiyoriy ravishda joylashgan elektr maydon kuchlanganlik vektorini ikki o’zaro perpendikulyar ravishda joylashgan tashkil etuvchilarga (2.a - rasm): S-tashkil etuvchi ( E  vektor rasm tekisligida perpendikulyar) va R – tashkil etuvchi (E  - vektor rasm tekisligiga yotibdi) larga ajratish mumkin. 2.b – rasmda keltirilgan bog’lanishlardan ko’rinib turibdiki, qutblanish turlicha bo’lgan nurlanishlarning ikki muhit chegarasiga tushishi 1  burchagining 1  o’zgarishiga qarab aks etish koeffitsiyenti turlicha bo’lishi mumkin ekan [7]. 15 2 .2 - rasm . Qutblanishning S va P tashkil etuvchilari va aks etish koeffitsiyentining qutblanish tashkil etuvchilarga bog ’ liq holda tushish burchagiga bog ’ lanish 2.2 - rasmdan ya ’ na shu narsa ko ’ rinib turibdiki , agar yorug ’ lik nurlanishi ikki muhit chegarasiga Bryuster burchagi b ostida oВ ntg   ( bu erda n 0 - qattiq jisimning sindirish ko ’ rsatkichi ) shart bajarilgan holda tushayotgan bo ’ lsa , qutblanishning R tashkil etuvchisi uchun aks etish koeffitsiyenti nolga teng bo ’ ladi . Yorug ’ lik nurlanishinig ikki muhit chegarasiga tushish 1  va sinish 2  burchaklari o ’ zaro 021 sin/sin n   qonun bilan bog ’ langanligi uchun tushish burchagi Bryuster burchagiga teng bo ’ lgan holda aks etgan va singan nurlanishlar orasidagi burchak 90 0 teng bo ’ ladi . Bu holda aks etgan nurlanishda qutblanishning R tashkil etuvchisi bo ’ lmaydi . Buning fizik sababi quydagicha : aks etgan nurlanishni beruvchi ikkilamchi manba vazifasini bajaruvchi qattik jisimdagi elektr dipollar o ’ zlarining tebranish yo ’ nalishlarida elektromagnit to ’ lqin tarqatmaydilar . Shuning uchun ikki muhit chegarasidan aks etgan nurlanishda elektr maydon kuchlanganligining tebranishlarining faqat « S » tashkil etuvchilari bo ’ ladi . Gazli lazerlarda chiziqli qutblangan nurlanish olish uchun razryad nayining chetlari , ( faol muhitning chegaralari ) uning o ’ qi bo ’ ylab tarqalayotgan nurlanish uchun Bryuster burchagi ostida joylashgan shisha plastinkalar bilan yopiladi . Bunda bu shisha plastinkadan o ’ tayotgan yorug ’ lik nurlanishi elektr 16 X ulosa  Men kurs ishimni yozish jarayonida mavzuga oid adabiyotlar va internet saytlari bilan tanishdim.  Lazerlarning yaratilish tarixi va ularning turlari va ishlab chiqish texnologiyasi bilan tanishdim. Majburiy chiqarish jarayonida qatnashgan atomlar uyg’onish energiyasidan mahrum bo’lishi va demak, spontan ravishda nurlantira olmasligi. Majburiy o’tishlar ta’sirida kogerent bo’lmagan spontan nurlanishning to’liq intensivligigina emas, balki uning spektral tarkibi ham o’zgarishini ko’rsatishiga amin bo’ldim.  Yakka chastotali generatsiya holatida muhit kuchaytirish konturining eniga nisbatan ko’plab marta kichik va bu kattalik optik rezanator parametrlari bilan belgilanadi.  XX asr o‘rtalarida lazerning yaratilishi, holatni butunlay o‘zgartirib yubordi. Ma’lum bo‘lishicha bu qonunlar keng tarqalgan, ammo kichik intensivlikli yorug‘lik holidagina o‘rganilgan. Lazer nurlanishidan foydalanib erishiladigan yuqori intensivlikdagi yorug‘lik holi uchun optikaning asosiy makroskopik qonunlari o‘rinli emas. Impuls lazeri chiqaradigan yorug‘lik intensivligi boshqa har qanday lazer kashf qilingunga qadar bo‘lgan yorug‘lik manbai intensivligidan bir necha tartibga yuqoridir.  Lazer nurlanishining modda bilan o‘zaro ta’siri mohiyati shu nurlanishning xarakterli xususiyatlari: kogerentligigi, monoxromatliligi, ingichka yo‘naluvchanligi, yuqori intensivlikka egaligi va qisqa davomiyligi kabilar hisoblanadi. Aynan shu ko‘rsatilgan xususiyatlari yangi va xilma-xil fizik jarayonlarga asoslangan bo‘lib, uni fizikaning alohida bo‘limi qilib ajratdi. Nurlanish tizimining yutug‘i o‘zaro ta’sirning boshlang‘ich holatidayoq modda o‘zini namoyon qilishidir, ya’ni elementar aktdan moddaga tashqi maydonning bir necha fotonlari yutiladi. 23 nurlarning hosil qilish uchun o’ziga xos teskari bog’lanishli optik rezonator bo’lishi kerak edi. Usha yillarda fanning optika bo’limida optik soha uchun rezonatorlar o’ylab topilmagan edi. Kvant elektronikasi yoki lazerlar fizikasining rivojlanishida radiofizikanig bo’limi bo’lgan radiospektroskopiya muhim omil bo’ldi. Uning keskin rivojlanishi 1940 yillardan boshlanib, ilmiy izlanishlar yo’nalishi atom va molekula spektroskopiyasidan tashqari vaqt va chastotaning, ya’ni o’ta yuqori chastota (O’YUCH) standartlarini yaratilishga bag’ishlangan edi. Bu ilmiy izlanishlar natijasida 1950 yillarning boshlarida bir-birlaridan mustaqil ravishda N.G.Basov, A.M.Proxorov (FIAN, Rossiya) va Ch.Tauns (AQSH, Kolumbiya universiteti) tomonidan majburiy nurlanish g’oyalaridan amalda foydalanib, ammiak molekulasida ishlovchi molekulyar kuchaytirgich va generator (Mazer) yaratildi . Mazer (Maser - microwave amplification by stimulated emission of radiation ) - ingliz so’zlaridagi bosh harflardan tashkil topgan va mazmuni mikroto’lqinni majburiy nurlanish hisobiga kuchaytirishdir. Shu ishlari uchun ular 1964 yili Nobel mukofotining sovrindori bo’lishdi. Kvant elektronikasining rivojlanishi elektromagnit to’lqinning yangi, infraqizil va ko’zga ko’rinuvchi sohalarida kogerent nurlanish olishga yo’naltirildi. Dunyoning ko’p ilmiy laboatoriyalarida lazerlar yaratish ustida ish boshlab yuborildi. Bu ishlarning rivojlanishida A.M. Proxorovning kvant qurilmalarida ochiq optik rezanotor sifatida Fabri-Pero ( etaloni) interferometrini qo’llash g’oyasi hal qiluvchi omil bo’ldi. Birinchi gazli lazer ( Laser – light amplification by stimulated emission of radiation – ya’ni yorug’likni majburiy nurlanish hisobiga kuchaytirish demakdir) 1961 yilda neon va geliy aralashmasida yaratildi. Uzluksiz ish holatida infraqizil sohada to’lqin uzunligi 1,15 mkm bo’lgan kogerent nurlanish berdi. 1962 yilda geliy-neon lazerlarida ko’zga ko’rinadigan sohada, 0,63 mkm to’lqin uzunlikli, qizil rangli kogerent nurlanish hosil qilindi. Shundan beri geliy–neon lazeri takominllashib kelmoqda. 10 Lazer nurlanishinig monoxramatikligi deb, lazerning tor to’lqin uzunliklar yoki chastotalar oralig’ida nurlanish berish qobiliyatiga aytiladi va u kattalik bilan aniqlanadi. Lavzerninig nurlanish spektrining eni avvalombor lazer nechta nurlanish chizig’ida generatsiya berish bilan aniqlanadi. Lazerning nurlanish chizig’ida generatsiya berish esa optik rezonanis ichida joylashgan faol muhitning kuchaytirish konturining eni va optik rezonator parametrlari bilan belgilanadi ichida joylashgan parametrlari bilan belgilanadi shunig uchun faol muhit kuchaytirish konturining ichida optik rezonatorning chastotalari joylashgan bo’lishi mumkin. Chastotalarning soni q o’yidagi )1( 2 R L q   ifoda bilan aniqlanishi mumkin . Bu erda q - xususiy chastotalar soni , q  - nurlanishning to ’ lqin uzunligi , L R - optik rezonator uzunligi . Xususiy chastotalar orasidagi masofa esa R R L c 2/   ifoda orqali aniqlanadi . Demak , faol muhitning kuchaytirish )( 0 RK  koeffitsiyenti chegaraviy kuchaytirish К ch koeffitsiyentdan katta bo ’ lgan shartlarni bajariuvchi optik rezonatorning barcha xususiy chastotalarda lazer generatsiyasi ro ’ y beradi . Agar yuqoridagi shart rezonatorning faqat bir chastotasi uchun bajarilsa , lazer yakka chastotali nurlanish beradi . (1 .b - rasm ). Agarda 20 ) ( K K R   shart optik rezonatorning kuplab xususiy chastotalar uchun bajarilsa lazer bir vaktning uzida ko ’ plab chastotalarda nurlanish beradi . (1. a – rasm ) Bu holda lazer nurlanish spektrini punkti chiziq bilan belgilagan kontur tashkil etadi . Shuning uchun faol muhiti optik rezanatorning aslligi ( generatsiya holatidagi lazerning aslligi ) Q L bo ’ sh optik rezanatorning Q R aslligidan katta bo ’ ladi va lazer nu рланиши spektrning eni bo ’ sh optik rezanator spektrining enidan ko ’ plab marta kichchik bo ’ ladi . Chyegaraviy holda uzluksiz generatsiya holatidagi lazer nurlanishning quvvatiga ham bog ’ liq bo ’ ladi va ko ’ yidagi 11 3. Gaz lazerining amalda ishlatilishi Geliy-Neon lazerlari quvvati bir necha o’n millivattga teng monoxromatik yaxshi dasta nurlantiradi, impulsli va uzluksiz rejimlarda ishlaydi, tuzilishi sodda va ishlatilishi qiyosan bexatardir. Bunday lazerlar spektrning ham ko’rinuvchan, ham infraqizil sohalarida nurlanish hosil qiladi. Ular nurlanishning to’lqin uzunligi spektrning ko’rinuvchi sohasida uning qizil qismiga ( λ =632,8 nm ) to’g’ri kelib, spektrning infraqizil sohasida esa to’lqin uzunligi 1150 va 3390 nm ga teng. Bunday turdagi asboblar laboratoriyada qo’llaniladigan lazerning keng tarqalgan turi bo’lib qoldi, bunda nurlanishning parametrlariga qo’yilgan talablar yuqorida ko’rsatilgan shartlar bilan cheklanadi. Geliy-Neon lazerining prinspial chizmasi (3-rasmda ko’rsatilgan). Bu yerda 1-diametri bir necha millimetr va uzunligi bir necha o’n santimetrdan 1,5 m gacha va undan ortiq bo’lgan gaz razryad shisha trubkasi. Trubkaning ko’ndalang yoqlari trubka o’qiga Bryuster burchagi hosil qilib joylashgan yassi parallel shisha yoki kvars plastinkalar bilan yopilgan. Bu plastinkalarning trubka o’qi bo’yicha tarqalayotgan hamda plastinkalarda yorug’lik tushish tekisligida qutblangan nurlanish uchun qaytarish koeffitsiyentlari nolga teng[3,4] 3 .1 -rasm. Geliy va neon lazerning prinsipial chizmasi Geliyning trubkadagi bosimi taxminan 1 mm sim. ust. ga, neonning bosimi esa 0,1 mm sim. ust. ga teng. Trubkada past voltli manba yordamida qizdiriladigan 2 katod va silindrsimon bo’sh 3 anod bor. Trubkadagi anod bilan katod o’rtasiga 1-2,5 kV gacha kuchlanish ulanadi. Trubkaning razryad toki bir necha o’n milliampermetrga teng. Geliy - neon lazerining razryad trubkasi 4,5 ko’zgular 20 ma’lum bir yo’nalishda tarqaluvchi quvvatli nurlanish olish uchun zarur bo’lgan fazoviy sinfazlik shartini majburiy chiqarish jarayonida amalga oshirish mumkinligi ko’rinadi. Haqiqatdan ham, fazoning har xil nuqtalarida joylashgan atomlar chiqarayotgan to’lqinlarning boshlang’ich fazalari mos yo’l farqini kompensatsiyalaydigan bo’lsa, bunday to’lqinlar kuzatish nuqtasida sinfazali ravishda qo’shiladi. Yuqorida muhokama qilingan va majburiy o’tishlar bilan bog’langan kogerent nur chiqarishdan tashqari, muhit atomlari spontan o’tishlarda ham qatnashib, natijada bir-biri bilan hamda tashqi maydon bilan kogerent bo’lmagan to’lqinlar chiqarilishini yoddan chiqarmaslik kerak. Shunday qilib, aktiv muhitning nurlanishi har doim kogerent va kogerent bo’lmagan qismlarning aralashmasidan iborat bo’lib, ular o’rtasidagi munosabat, xususan, tashqi maydonning intensivligiga bog’liq bo’ladi. Oxirgi holni tushuntirish oson, chunki majburiy chiqarish jarayonida qatnashgan atomlar uyg’onish energiyasidan mahrum bo’ladi va demak, spontan ravishda nurlantira olmaydi. Yuqoridagini batafsil analiz qilish majburiy o’tishlar ta’sirida kogerent bo’lmagan spontan nurlanishning to’liq intensivligigina emas, balki uning spektral tarkibi ham o’zgarishini ko’rsatadi. 8

Uzluksiz ishlovchi gaz lazerlarini o’rganish

Купить