ий генератор в діапазоні СВЧ (мазер) був сконструйований в 1955 р. незалежно радянськими вченими Н. Г. Басо і А. М. Прохоровим і американськими - Ч. Таунсом і ін. Так як робота цього приладу була заснована на вимушеному випромінюванні молекул аміаку, то генератор був названий молекулярним.
У 1960 р. був створений перший квантовий генератор видимого діапазону випромінювання - лазер з кристалом рубіна в якості робочої речовини (активної середовища). У тому ж році був створений газовий гелій-неоновий лазер. Всі величезне різноманіття створених в даний час лазерів можна класифікувати за видами робочої речовини: розрізняють газові, рідинні, напівпровідникові і твердотільні лазери. Залежно від типу лазера енергія для створення інверсної населеності повідомляється різними способами: збудження дуже інтенсивним світлом - В«оптичне накачуванняВ», електричним газовим розрядом, в напівпровідникових лазерах - електричним струмом. За характером світіння лазери поділяють на імпульсні і безперервні. p> Розглянемо принцип роботи твердотільного рубінового лазера. Рубін - це кристал окису алюмінію Аl 2 0 3 , що містить у вигляді домішки приблизно 0,05% іонів хрому Сг 3 + . Збудження іонів хрому здійснюють методом оптичної накачування за допомогою імпульсних джерел світла великої потужності. В одній з конструкцій застосовують трубчастий відбивач, що має в перетині форму еліпса. Усередині відбивача поміщені пряма ксенонова імпульсна лампа і рубіновий стрижень, розташовані вздовж ліній, що проходять через фокуси еліпса (рис. 1). Внутрішня поверхня алюмінієвого відбивача добре відполірована або посріблена. Основна властивість еліптичного відбивача полягає в тому, що світло, що вийшло з одного його фокусу (ксеноновим лампи) і відбитий від стінок, потрапляє в інший фокус відбивача (рубіновий стрижень).
Рубіновий лазер працює за трирівневою схемою (рис. 2 а). В результаті оптичної накачування іони хрому переходять з основного рівня 1 в короткоживучі порушену стан З. Потім відбувається безвипромінювальний перехід в довгоживуче (Метастабільний) стан 2, з якого ймовірність спонтанного випромінювального переходу відносно мала. Тому відбувається накопичення порушених іонів у стані 2 і створюється інверсна населеність між рівнями 1 і 2. У звичайних умовах перехід з 2-го на 1-й рівень відбувається спонтанно і супроводжується люмінесценцією з довжиною хвилі 694,3 нм. У резонаторі лазера є два дзеркала (Див. рис. 1), одне з яких має коефіцієнт відбиття R інтенсивності відбитого і падаючого на дзеркало світла), інше дзеркало напівпрозоре і пропускає частина падаючого на нього випромінювання {R <100%). Кванти люмінесценції залежно від напрямку їх руху або вилітають з бічної поверхні рубінового стрижня і губляться, або, багато разів відбиваючись від дзеркал, самі викликають вимушені переходи. Таким чином, пучок, перпендикулярний дзеркалам, матиме найбільшу розвиток і виходить назовні через напівпрозоре дзеркало. Та...
