Размещено на http://www.allbest.ru/

15

Газовий лазер

Львів 2009

Зміст

ВСТУП

1. ЛАЗЕРНА ТЕХНОЛОГІЯ

2. ГАЗОВІ ЛАЗЕРИ

3. КОРОТКИЙ ІСТОРИЧНИЙ ОГЛЯД

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

ВСТУП

Одним з найяскравіших досягнень фізики другої половини двадцятого століття було відкриття фізичних явищ, що послужили основою для створення дивного приладу оптичного квантового генератора, або лазера.

Лазер є джерелом монохроматичного когерентного світла з високою спрямованістю світлового променя. Саме слово “лазер” складено з перших букв англійського словосполучення, що означає ”посилення світла в результаті вимушеного випромінювання”.

Дійсно, основний фізичний процес, що визначає дію лазера, - цей вимушене випускання випромінювання. Воно відбувається при взаємодії фотона із збудженим атомом при точному збігу енергії фотона з енергією збудження атома (або молекули)

В результаті цієї взаємодії атом переходить в незбуджений стан, а надлишок енергії випромінюється у вигляді нового фотона з точно такою ж енергією, напрямом розповсюдження і поляризацією, як і у первинного фотона. Таким чином, наслідком даного процесу є наявність вже двох абсолютно ідентичних фотонів. При подальшій взаємодії цих фотонів із збудженими атомами, аналогічними першому атому, може виникнути “ланцюгова реакція” розмноження однакових фотонів, що “летять” абсолютно точно в одному напрямі, що приведе до появи вузьконаправленого світлового променя. Для виникнення лавини ідентичних фотонів необхідне середовище, в якому збуджених атомів було б більше, ніж незбуджених, оскільки при взаємодії фотонів з незбудженими атомами відбувалося б поглинання фотонів. Таке середовище називається середовищем з інверсною населеністю рівнів енергії.

Отже, окрім вимушеного випромінювання фотонів збудженими атомами відбуваються також процес мимовільного, спонтанного випуску фотонів при переході збудженими атомами в незбуджений стан і процес поглинання фотонів під час переходу атомів з незбудженого стану в збуджений. Ці три процеси, супроводжуючі переходи атомів в збуджені стани і назад, були постуловані А. Эйнштейном в 1916 р.

Якщо число збуджених атомів велике і існує інверсна виділеність рівнів (у верхньому, збудженому стані атомів більше, ніж в нижньому, незбудженому), то перший же фотон, що народився в результаті спонтанного випромінювання, викличе наростаючу лавину появи ідентичних фотонів. Відбудеться посилення спонтанного випромінювання.

На можливість посилення світла в середовищі з інверсною населеністю за рахунок вимушеного випромінювання вперше вказав в 1939 р. радянський фізик В.А. Фабрикант, що запропонував створювати інверсну населеність в електричному розряді в газі.

При одночасному народженні (принципово це можливо) великого числа спонтанно випущених фотонів виникне велике число лавини, кожна з яких розповсюджуватиметься в своєму напрямі, заданому первинним фотоном відповідної лавини. В результаті ми одержимо потоки квантів світла, але не зможемо одержати ні направленого променя, ні високої монохроматичності, оскільки кожна лавина ініціювалася власним первинним фотоном. Для того, щоб середовище з інверсною населеністю можна було використовувати для генерації лазерного променя, тобто направленого променя з високою монохроматичністю, необхідно “знімати” інверсну населеність за допомогою первинних фотонів, що вже володіють однією і тією ж енергією, співпадаючою з енергією даного переходу в атомі. В цьому випадку ми матимемо лазерний підсилювач світла.

Існує, проте, і інший варіант отримання лазерного променя, зв'язаний з використанням системи зворотного зв'язку. Фотони, напрям розповсюдження яких не перпендикулярний площині дзеркал, що спонтанно народилися, створять лавину фотонів, що виходить за межі середовища. В той же час фотони, напрям розповсюдження яких перпендикулярний площині дзеркал, створять лавину, що багатократно посилюються в середовищі унаслідок багатократного віддзеркалення від дзеркал. Якщо одне з дзеркал володітиме невеликим пропусканням, то через нього виходитиме направлений потік фотонів перпендикулярно площини дзеркал. При правильно підібраному пропусканні дзеркал, точній їх настройці щодо один одного і щодо подовжньої осі середовища з інверсною населеністю зворотний зв'язок може виявитися настільки ефективним, що випромінюванням “убік” можна буде повністю нехтувати в порівнянні з випромінюванням, що виходить через дзеркала. На практиці це, дійсно, вдається зробити. Таку схему зворотного зв'язку називають оптичним резонатором, і саме цей тип резонатора використовують в більшості існуючих лазерів.

В 1955 р. одночасно і незалежне Н.Г. Басовим і А.М. Прохоровим в СРСР і Ч. Таунсом в США був запропонований принцип створення першого в світі генератора квантів електромагнітного випромінювання на середовищі з інверсною населеністю, в якому вимушений випуск в результаті використанням зворотного зв'язку приводив до генерації надзвичайно монохроматичного випромінювання.

Через декілька років, в 1960 р., американським фізиком Т. Мейманом був створений перший діючий квантовий генератор оптичного діапазону - лазер, в якому зворотний зв'язок здійснювався за допомогою описаного вище оптичного резонатора, а інверсна населеність збуджувалася в кристалах рубіна, опромінюваних випромінюванням лампи-спалаху Ксенону. Рубіновий кристал є кристалом оксиду алюмінію АL₂О₃ з невеликою добавкою = 0,05% хрому. При додаванні атомів хрому прозорі кристали рубіна набувають рожевого кольору і поглинають випромінювання в двох смугах ближньої ультрафіолетової області спектру. Всього кристалами рубіна поглинається біля 15% світла лампи-спалаху. При поглинанні світла іонами хрому відбувається перехід іонів в збуджений стан. В результаті внутрішніх процесів збуджені іони хрому переходять в основний стан не відразу, а через два збуджені рівні. На цих рівнях відбувається накопичення іонів, і при достатньо могутньому спаласі лампи Ксенону виникає інверсна населеність між проміжними рівнями і основним рівнем іонів хрому.

Торці рубінового стрижня полірують, покривають інтерференційними плівками, що відображають, витримуючи при цьому строгу паралель торців один одному.

При виникненні інверсії населеності рівнів іонів хрому в рубіні відбувається лавинне наростання числа вимушено випущених фотонів, і зворотного зв'язку на оптичному резонаторі, утвореному дзеркалами на торцях рубінового стрижня, забезпечує формування вузьконаправленого променя червоного світла. Тривалість лазерного імпульс =0,0001с, трохи коротше за тривалість спалаху лампи Ксенону. Енергія імпульсу рубінового лазера біля 1 ДЖ.

За допомогою механічної системи (дзеркало, що обертається) або швидкодійного електричного затвора можна “включити “ зворотний зв'язок (набудувати одне з дзеркал) у момент досягнення максимальної інверсії населеності і, отже, максимального посилення активного середовища. В цьому випадку потужність індукованого випромінювання буде надзвичайно велика і інверсія населеності “зніметься” вимушеним випромінюванням за дуже короткий час.

В цьому режимі модульованої добротності резонатора випромінюється гігантський імпульс лазерного випромінювання. Повна енергія цього імпульсу залишиться приблизно на тому ж рівні, що і в режимі “вільної генерації”, але унаслідок скорочення в сотні раз тривалості імпульсу також в сотні раз зростає потужність випромінювання, досягаючи значення =100.000.000 Вт.

Розглянемо деякі унікальні властивості лазерного випромінювання.

При спонтанному випромінюванні атом випромінює спектральну лінію кінцевої ширини. При лавиноподібному наростанні числа вимушено випущених фотонів в середовищі з інверсною населеністю інтенсивність випромінювання цієї лавини зростатиме перш за все в центрі спектральної лінії даного атомного переходу, і в результаті цього процесу ширина спектральної лінії первинного спонтанного випромінювання зменшуватиметься. На практиці в спеціальних умовах вдається зробити відносну ширину спектральної лінії лазерного випромінювання в 1*10.000.000-1*100.000.000 разів менше ніж ширина найвужчих ліній спонтанного випромінювання, спостережуваних в природі.

Окрім звуження лінії випромінювання в лазері вдається одержати расходження променя менше 0,00001 радіанів, тобто на рівні кутових секунд.

Відомо, що направлений вузький промінь світла можна одержати у принципі від будь-якого джерела, поставивши на шляху світлового потоку ряд екранів з маленькими отворами, розташованими на одній прямій. Уявимо собі, що ми узяли нагріте чорне тіло і за допомогою діафрагм одержали промінь світла, з якого за допомогою призми або іншого спектрального приладу виділили промінь з шириною спектру, відповідній ширині спектру лазерного випромінювання. Знаючи потужність лазерного випромінювання, ширину його спектру і кутове расходження променя, можна за допомогою формули Планка обчислити температуру уявного чорного тіла, використаного як джерело світлового променя, еквівалентного лазерному променю. Цей розрахунок приведе нас до фантастичної цифри: температура чорного тіла повинна бути порядка десятків мільйонів градусів! Дивна властивість лазерного променя - його висока ефективна температура (навіть при відносно малій середній потужності лазерного випромінювання або малої енергії лазерного імпульсу) відкриває перед дослідниками великі можливості, абсолютно нездійсненні без використовування лазера.

Лазери розрізняються: способом створення в середовищі інверсної населеності, або, інакше кажучи, способом накачування (оптичне накачування, збудження електронним ударом, хімічне накачування і т. п.); робочим середовищем (гази, рідини, стекла, кристали, напівпровідники і т.д.); конструкцією резонатора; режимом роботи (імпульсний, безперервний). Ці відмінності визначаються різноманіттям вимог до характеристик лазера у зв'язку з його практичними вживаннями.

1. ЛАЗЕРНА ТЕХНОЛОГІЯ

Лазери знайшли широке вживання, і зокрема використовуються в промисловості для різних видів обробки матеріалів: металів, бетону, скла, тканин, шкіри і т.п.

Лазерні технологічні процеси можна умовно розділити на два вигляд. Перший з них використовує можливість надзвичайно тонкого фокусування лазерного променя і точного дозування енергії, як в імпульсному, так і в безперервному режимі. В таких технологічних процесах застосовують лазери порівняно невисокій середній потужності: це газові лазери імпульсно-періодичної дії, лазери на кристалах ітрій-алюминієвого гранату з домішкою неодиму. За допомогою останніх були розроблені технологія свердлення тонких отворів (діаметром 1-10 мкм і глибиною до 10-100 мкм) в рубіновому і алмазному камінні для годинної промисловості і технологія виготовлення фільєрів для протяжки тонкого дроту. Основна область вживання малопотужних імпульсних лазерів пов'язана з різанням і зваркою мініатюрних деталей в мікроелектроніці і електровакуумній промисловості, з маркіровкою мініатюрних деталей, автоматичним випалюванням цифр, букв, зображень для потреб поліграфічної промисловості.

Останніми роками в одній з найважливіших областей мікроелектроніки - фотолітографії, без вживання якій практично неможливе виготовлення надмініатюрної друкарської плати, інтегральних схем і інших елементів мікроелектронної техніки, звичайні джерела світла замінюються на лазерні. За допомогою лазера на ХеСL (1=308 нм) вдається одержати дозвіл в техніці фотолітографії до 0,15-0,2 мкм.

Подальший прогрес в субмікронній літографії пов'язаний з вживанням як експонуюче джерело світла м'якого рентгенівського випромінювання з плазми, створюваної лазерним променем. В цьому випадку межа дозволу, визначувана довжиною хвилі рентгенівського випромінювання (1=0,01-0,001 мкм), виявляється просто фантастичною.

Другий вид лазерної технології заснований на вживанні лазерів з великою середньою потужністю від 1кВт і вищий. Могутні лазери використовують в таких енергоємних технологічних процесах, як різка і зварка товстих сталевих листів, поверхневий гарт, напрям і легування габаритних деталей, очищення будівель від забруднених поверхонь, різання мармуру, граніту, розкрій тканин, шкіри і інших матеріалів. При лазерній зварці металів досягається висока якість шва і не потрібне вживання вакуумних камер, як при електроннопроменевій зварці, а це дуже важливо в конвейєрному виробництві.

Могутня лазерна технологія знайшла вживання в машинобудуванні, автомобільній промисловості, промисловості будівельних матеріалів. Вона дозволяє не тільки підвищити якість обробки матеріалів, але і поліпшити техніко-економічні показники виробничих процесів. Так, швидкість лазерної зварки сталевих листів завтовшки 14 мкм досягає 100м/ч при витраті електроенергії 10 кВт/ч.

2. ГАЗОВІ ЛАЗЕРИ

Газовими називаються лазери, в яких активним середовищем є газ, суміш декількох газів або суміш газів, з парами металу.

Газовими лазерами є, мабуть, тип лазерів, що широко використовується в даний час, і, можливо, в цьому відношенні вони перевершують навіть рубінові лазери. Газовим лазерам також, мабуть, присвячена велика частина виконаних досліджень. Серед різних типів газових лазерів завжди можна знайти такий, який задовольнятиме майже будь-якій вимозі, що пред'являється до лазера, за винятком дуже великої потужності у видимій області спектру в імпульсному режимі. Великі потужності необхідні для багатьох експериментів при вивченні нелінійних оптичних властивостей матеріалів. В даний час великі потужності в газових лазерах не одержані з тієї простої причини, що густина атомів в них недостатньо велика. Проте майже для всіх інших цілей можна знайти конкретний тип газового лазера, який перевершуватиме як твердотільні лазери з оптичним накачуванням, так і напівпровідникові лазери. Багато зусиль було направлено на те, щоб ці лазери могли конкурувати з газовими лазерами, і був у ряді випадків досягнутий певний успіх, проте він завжди виявлявся на межі можливостей, тоді як газові лазери не знаходять ніяких ознак зменшення популярності.

Особливості газових лазерів більшої часто обумовлені тим, що вони, як правило, є джерелами атомних або молекулярних спектрів. Тому довжини хвиль переходів точно відомі, вони визначаються атомною структурою і звичайно не залежать від умов навколишнього середовища. Стабільність довжини хвилі генерації при певних зусиллях може бути значно поліпшена в порівнянні із стабільністю спонтанного випромінювання. В даний час є лазери з монохроматичністю, кращої, ніж в будь-якому іншому приладі. При відповідному виборі активного середовища може бути здійснена генерація в будь-якій частині спектру, від ультрафіолетової (~2000А) до далекої інфрачервоної області (~ 0,4 мм), частково захоплюючи мікрохвильову область.

Немає також підстав сумніватися, що в майбутньому вдасться створити лазери для вакуумної ультрафіолетової області спектру. Розрідженість робочого газу забезпечує оптичну однорідність середовища з низьким коефіцієнтом заломлення, що дозволяє застосовувати просту математичну теорію для опису структури мод резонатора і дає упевненість в тому, що властивості вихідного сигналу близькі до теоретичних. Хоча до. п. д. перетворення електричної енергії в енергію вимушеного випромінювання в газовому лазері не може бути таким великим, як в напівпровідниковому лазері, проте завдяки простоті управління розрядом газовий лазер виявляється для більшості цілей найзручнішим в роботі як один з лабораторних приладів. Що стосується великої потужності в безперервне режимі (в протилежність імпульсної потужності), то природа газових лазерів дозволяє їм в цьому відношенні перевершити всі інші типи лазерів.

Особливістю активного середовища, що знаходиться в газовій фазі, є її висока оптична однорідність, що дозволяє застосовувати великі оптичні довжини резонатора і внаслідок цього одержувати високу спрямованість і монохроматичність випромінювання.

Типовий лазер на нейтральних атомах (атомарний) - це газорозрядний гелій-неоновий лазер, в якому використовується суміш гелію і неону в співвідношенні приблизно 10:1,5:1 при загальному тиску в газорозрядній трубці близько 80 Па. Вимушене випромінювання створюється атомами неону, а атоми гелію беруть участь лише в передачі енергії атомам неону.

При збудженні газової суміші електричним струмом (постійним або змінним з частотою близько 30 Мгц) виникає тліючий розряд, подібний розряду в рекламній неоновій лампі. В електричному розряді частина атомів неону переходить з основного рівня Е₁ на довгоживучі збуджені рівні Е₄ і Е₅. Інверсія населенностей створюється завдяки більшій населеності цих рівнів в порівнянні з короткоживучим рівнем Е₃. В чистому Неоні створенню інверсії населеності заважає метастабільний рівень Е₂, тому корисним виявилося введення в робочу суміш гелію.

Під дією електричного розряду частина атомів гелію іонізується і утворюється плазма, що містить електрони з великою кінетичною енергією. Ці електрони, стикаючись з атомами гелію, переводять їх з основного стану Е₁ на довгоживучі збуджені рівні Е₂ і Е₃, які близькі до рівнів Е₄ і Е₅ Неону. Тому при зіткненнях збуджених атомів гелію з незбудженими атомами Неону виникає висока вірогідність резонансної передачі збудження, внаслідок чого атоми Неону виявляються на рівнях Е₄ і Е₅, а атоми гелію повертаються в основний стан. Вірогідність збудження атомів Неону до рівнів Е₂ і Е₃ за рахунок зіткнень з атомами гелію мала, оскільки енергія цих станів істотно відрізняється від енергії рівнів Е₂ і Е₃ гелію. Таким чином, використовування допоміжного газу - гелію дає можливість здійснити додатково заселення енергетичних рівнів Неону і одержати інверсію населенностей між рівнями Е₃ і Е₄, Е₅ .

Оскільки рівень Е3 Неону є короткоживучим, на переходах Е₄Е₃ і Е₅Е₃, можна одержати безперервну генерацію. Переходу Е₄Е₃ відповідає генерація в ближній інфрачервоній області з довжиною хвилі 1,153 мкм, а переходу Е₅Е₃ - в червоній області видимого спектру з довжиною хвилі 0,6328 мкм. Кожний з рівнів Е₃, в діапазоні видимого і інфрачервоного спектрів гелій-неоновий лазер може містити велике число (~130) спектральних ліній. Виділення потрібної спектральної лінії здійснюється підбором дзеркал оптичного резонатора, введенням в резонатор диспергируючого або селективно поглинаючого елемента, постійного магніта. Між рівнями Е₄ і Е₅ Неону є ще один короткоживучий рівень, перехід атомів на який з рівня Е₅ дозволяє одержати генерацію на довжині хвилі 3,392 мкм.

В гелій-неоновому лазері робоча газова суміш знаходиться в газорозрядній трубці, довжина якої може досягати 0,2.1 м. Трубка виготовляється з високоякісного скла або кварцу. Потужність генерації істотно залежить від діаметра трубки. Збільшення діаметра веде до збільшення робочої суміші, що сприяє зростанню потужності генерації. Проте із збільшенням діаметра трубки зменшується електронна температура плазми, що приводить до зменшення числа електронів, здатних порушувати атоми газів, що зрештою знижує потужність генерації. Для зменшення втрат торці газорозрядної трубки закриті плоскопаралельними пластинками, які розташовані не перпендикулярно до осі трубки, а так, щоб нормаль до цієї пластинки складала з віссю трубки кут iБ=arctg n (n - показник заломлення матеріалу пластинки), званий кутом Брюстера. Особливість віддзеркалення електромагнітної хвилі від межі розділу різних середовищ під кутом iБ широко застосовується в лазерній техніці. Установка вихідних вікон кювету з активним середовищем під кутом Брюстера однозначно визначає поляризацію лазерного випромінювання. Для випромінювання, поляризованого в площині падіння, втрати в резонаторі мінімальні. Природно, саме це лінійно-поляризоване випромінювання встановлюється в лазері і є переважаючим.

Газорозрядна трубка поміщена в оптичний резонатор, який утворений дзеркалами з інтерференційним покриттям. Дзеркала закріплені у фланцях, конструкція яких дозволяє повертати дзеркала в двох взаємно перпендикулярних площинах при юстируванні шляхом обертання юстировочних гвинтів. Збудження газової суміші здійснюється шляхом подачі високочастотної напруги з блоку живлення на електроди. Блок живлення є високочастотним генератором, що забезпечує генерацію електромагнітних коливань з частотою 30 Мгц при допомозі в декілька десятків ватів.

Широко поширено живлення газових лазерів постійним струмом при напрузі 1000.2000 В, одержуваним за допомогою стабілізованих випрямлячів. В цьому випадку газорозрядна трубка підігрівним і холодним катодом і анодом. Для запалення розряду в трубці використовується електрод, на який подається імпульсна напруга близько 12 кВ. цю напругу одержують шляхом розряду конденсатора місткістю 1.2 мкФ через первинну обмотку імпульсного трансформатора.

Гідністю гелій-неонових лазерів є когерентність їх випромінювання, мала споживана потужність (8.10 Вт) і невеликі розміри. Основні недоліки - невисокий ККД (0,01.0,1 %) і низька вихідна потужність, що не перевищує 60 мВт. Ці лазери можуть працювати в імпульсному режимі, якщо для збудження використовувати імпульсну напругу великої амплітуди при тривалості в одиниці мікросекунд. Головні області практичного вживання гелій-неонових лазерів - наукові дослідження і вимірювальна техніка.

З іонних лазерів найбільше поширення набув аргоновий лазер безперервного випромінювання на довжині хвилі 0,48 мкм. Іони аргону утворюються в кюветі в результаті іонізації нейтральних атомів Ag II струмом великої густини (~10³ А/см3).

Інверсія населеності в такому лазері між верхнім (4p) і нижнім (4s) робочими рівнями створюється таким чином. Рівень 4p, має в порівнянні з рівнем 4s більший час життя, заселяються іонами аргону за рахунок із зіткнення з швидкими електронами в газовому розряді за рахунок переходів збуджених іонів з групи розташованих вище рівнів 5p. В той же час рівень 5p, володіючий дуже коротким часом життя, швидко спустошується за рахунок повернення іонів в основний стан. Оскільки рівні 5p, 5s, 4p складаються з груп підрівнів, генерація може відбуватися одночасно на декількох довжинах хвиль: від 0,45 до 0,515.

В теперішні часи час аргонові іонні лазери є наймогутнішими джерелами безперервного когерентного випромінювання в ультрафіолетовому і видимому діапазонах спектру. Широкому розповсюдженню могутніх аргонових лазерів заважають їх висока вартість, складність, малий КПД (~0,1 %) і велика споживана потужність (3.5 кВт).

3. КОРОТКИЙ ІСТОРИЧНИЙ ОГЛЯД

лазер спектральний випромінювання промінь

Перші розрахунки, можливості створення лазерів, і перші патенти, що стосуються, відносилися головним чином до газових лазерів, оскільки схеми енергетичних рівнів і умови збудження в цьому випадку більш зрозумілі, ніж для речовин в твердому стані. Проте першим був відкритий рубіновий лазер, хоча незабаром був створений і газовий лазер. В кінці 1960 р. Джаван, Беннет і Херріотт створили гелій-неоновий лазер, що працює в інфрачервоній області на ряду ліній в районі 1 мкм. В подальші два роки гелій-неоновий лазер був вдосконалений, а також були відкриті друг е газові лазери, працюючі в інфрачервоній області, включаючи лазери з використанням інших благородних газів і атомарного кисню. Проте найбільший інтерес до газових лазерів був викликаний відкриттям генерації гелій-неонового лазера на червоній лінії 6328 А за умов, лише трохи що відрізнялися від умов, при яких була одержана генерація в першому газовому лазері. Отримання генерації у видимій області спектру стимулювало інтерес не тільки до пошуків додаткових переходів такого типу, але і до лазерних вживань, оскільки при цьому були відкрито багато нових і несподіваних явищ, а лазерний промінь одержав нові вживання як лабораторний інструмент. Два роки, що послідували за відкриттям генерації на лінії 6328 А, були насичено великою кількістю технічних удосконалень, направлених головним чином на досягнення більшої потужності і більшої компактності цього типу лазера. Тим часом продовжувалися пошуки нових довжин хвиль і були відкриті багато інфрачервоних і дещо нових переходів у видимій області спектру. Найважливішим з них є відкриття Матіасом і імпульсних лазерних переходів в молекулярному азоті і в окислі вуглецю.

Наступним найважливішим етапом в розвитку лазерів було, мабуть, відкриття Беллом в кінці 1963г. лазера, що працює на іонах ртуті. Хоча лазер на іонах ртуті сам по собі не виправдав первинних надій на отримання великих потужностей в безперервному режимі в червоній і зеленій областях спектру, це відкриття вказало нові режими розряду, при яких можуть бути знайдені лазерні переходи у видимій області спектру. Пошуки таких переходів були проведені також серед інших іонів. Незабаром було знайдено, що іони аргону є якнайкращим джерелом лазерних переходів з великою потужністю у видимій області і що на них може бути одержана генерація в безперервному режимі . В результаті подальших удосконалень аргонового лазера в безперервному режимі була одержана найвища потужність, яка тільки можлива у видимій області. В результаті пошуків була відкрита генерація на 200 іонних переходах, зосереджених головним чином у видимій, а також в ультрафіолетовій частинах спектру. Такі пошуки, мабуть, ще не закінчені; в журналах по прикладній фізиці і в технічних журналах часто з'являються повідомлення про генерацію на нових довжинах хвиль

Тим часом технічні вдосконалення лазерів швидко розширялися, внаслідок чого зникли багато “чаклунських” хитрувань перших конструкцій гелій-неонових і інших газових лазерів. Дослідження таких лазерів, початі Беннетом, продовжувалися до тих пір, поки не був створений гелій-неоновий лазер, який можна встановити на звичайному столі з повною упевненістю в тому, що лазер функціонуватиме так, як це очікувалося при його створенні. Аргоновий іонний лазер не досліджений так же добре; проте велике число оригінальних робіт Гордона Бріджеса і дозволяє передбачати в розумних межах можливі параметри такого лазера.

Протягом останнього року з'явився ряд цікавих робіт, присвячених газовим лазерам, проте ще дуже рано визначати їх відносну цінність. До загального здивування найважливішим досягненням з'явилося відкриття Пейтелом генерації вимушеного випромінювання в СО₂ на смузі 1,6 мк з високим ККД. вихідна потужність в цих лазерах може бути доведена до сотень ватів, що обіцяє відкрити цілу нову область лазерних використань.

Список використаної літератури

Енциклопедичний словник юного фізика. Москва “Педагогіка” 1991г.

Н.М. Шахмаєв, С.Н. Шахмаєв, Д.Ш. Шодиев “Фізика 11” Москва “Освіта” 1993г.

О.Ф. Кабардін “Фізика” Москва “Освіта” 1988г.

”Газові лазери” (під. ред. Н.Н. Собольова) Москва “Мир” 1968г.

”Основи лазерної техніки” Байбородін Ю.В. 2-е изд., До.:1988, 383с.

Размещено на Allbest.ru