P>
У підсумку зазначимо, що фокусуючи випромінювання ОКГ до плями, діаметр якого приблизно дорівнює довжині хвилі випромінювання, можна отримати світловий тиск в 106МПа, а так само величезні щільності потужності випромінювання, що досягають величин 1014-1016Вт.см - 2, при цьому виникають температури до декількох мільйонів коливань.
1.4 Блок схема оптичного квантового резонатора
Лазер складається з трьох основних частин: активне середовище, пристрій накачування і оптичний резонатор. Іноді додають і пристрій термостабілізації.
Рисунок 3 - Блок-схема лазера
) Активна середу.
Для резонансного поглинання і підсилення за рахунок вимушеного випромінювання необхідно, щоб хвиля проходила крізь матеріал, атоми або системи атомів якого «налаштовані» на потрібну частоту. Інакше кажучи, різниця енергетичних рівнів E2 - E1 для атомів матеріалу повинна бути дорівнює частоті електромагнітної хвилі, помноженої на постійну Планка: E2 - E1=hn. Далі, для того щоб вимушене випромінювання переважало над поглинанням, атомів на верхньому енергетичному рівні має бути більше, ніж на нижньому. Зазвичай цього не буває. Більш того, будь-яка система атомів, на досить тривалий час надана сама собі, приходить в рівновагу зі своїм оточенням при низькій температурі, тобто досягає стану наїнізшей енергії. При підвищених температурах частина атомів системи збуджується тепловим рухом. При нескінченно високій температурі все квантові стани були б однаково заповнені. Але оскільки температура завжди кінцева, переважна частка атомів знаходиться в нижчому стані, і чим вище стану, тим менше вони заповнені. Якщо при абсолютній температурі T в нижчому стані знаходиться n0 атомів, то число атомів у збудженому стані, енергія якого на величину E перевищує енергію нижчого стану, дається розподілом Больцмана: n=n0e-E/kT, де k - постійна Больцмана. Оскільки атомів, що у нижчих станах, в умовах рівноваги завжди більше, ніж у вищих, у таких умовах завжди переважає поглинання, а не посилення за рахунок вимушеного випромінювання. Надлишок атомів в певному збудженому стані можна створювати і підтримувати, тільки штучно переводячи їх в цей стан, причому швидше, ніж вони повертаються до теплового рівноваги. Система, в якій є надлишок збуджених атомів, прагне до теплового рівноваги, і її необхідно підтримувати в нерівноважному стані, створюючи в ній такі атоми.
) Резонатор.
Оптичний резонатор являє собою систему спеціально узгоджених двох дзеркал, підібраних таким чином, щоб виникає в резонаторі за рахунок спонтанних переходів слабке вимушене випромінювання багаторазово посилювалося, проходячи через активне середовище, вміщену між дзеркалами. Внаслідок багаторазових відображень випромінювання між дзеркалами відбувається як би подовження активного середовища в напрямку осі резонатора, що визначає високу спрямованість лазерного випромінювання. У складніших лазерах застосовуються чотири і більше дзеркал, що утворюють резонатор. Якість виготовлення і установки цих дзеркал є для якості отриманої лазерної системи. Також, в лазерній системі можуть монтуватися додаткові пристрої дли отримання різних ефектів, такі як повертаються дзеркала, модулятори, фільтри і поглиначі. Їх застосування дозволяє міняти параметри випромінювання лазера, наприклад, довжину хвилі, тривалість імпульсів і т. д.
Резонатор - основний визначальний фактор робочої довжини хвилі, а також інших влас...
