Твердотельные и газовые лазеры (lex10.Doc)

Оптическими квантовыми приборами называют приборы, использующие явления индуцированного излучения для генерации или усиления электромагнитных колебаний в оптическом диапазоне: ультрафиолетовой (l»0,01¸0,38 мкм), видимой (l»0,38¸0,77 мкм) и инфракрасной (l»0,77¸340 мкм) области спектра.

Классификация:

1.По характеру рабочего вещества:

• газовые (гелий-неоновый лазер, газодинамический)

• твердотельные (рубиновый лазер)

• полупроводниковые (инжекционный лазер)

2. По способу возбуждения активного вещества:

• за счет оптического излучения

• потоком электронов

• солнечной энергией

• химической энергией и т.д.

3.По режиму работы:

• импульсный

• непрерывный

4. По характеру излучаемой энергии:

• монохроматический (излучение лазера сосредоточено в узком интервале длин волн)

• широкополосный (излучение лазера сосредоточено в широком интервале длин волн).

Газовые лазеры ─ оптические квантовые генераторы (ОКГ), в которых активной средой является газ или смесь газов, состоящая из атомов, ионов или молекул (Криптон (Kr), Аргон (Ar), Гелий (He), Неон (Ne) и т.д.).

В зависимости от того, состояния каких частиц используют для получения инверсии населенностей, различают атомные, ионные и молекулярные лазеры.

Твердотельные лазеры – это оптические квантовые генераторы, в которых в качестве активного вещества используются кристаллические или аморфные диэлектрики.

Способы формирования направленного когерентного излучения (lex10.Doc)

Принцип работы ОКГ (лекции по курсу + лабораторные работы).

Резонатор Фабри́ - Перо́ - является основным видом оптического резонатора и представляет собой два соосных, параллельно расположенных и обращенных друг к другу зеркала, между которыми может формироваться резонансная стоячая оптическая волна. В лазерах одно из зеркал делается обычно более пропускающим для преимущественного вывода излучения в этом направлении.

Оптический резонатор - совокупность нескольких отражающих элементов, образующих открытый резонатор (в отличие от закрытых объёмных резонаторов, применяемых в диапазоне СВЧ), формирующих стоячую световую волну. Оптические резонаторы являются одним из основных элементов лазеров, обеспечивая обратную связь для взаимодействия лазерного излучения с активным элементом.

Де 3 «Генерация оптического излучения»

Спонтанное и вынужденное излучение (см. Лекции + лаб.раб.)

Вынужденное (индуцированное) излучение – испускание электромагнитного излучения квантовыми системами под действием падающего на них излучения. Фотоны, испускаемые при вынужденном излучение, совпадают по частоте, направлению распространения и поляризации с фотонами, вынуждающими их испускание.

Спонтанное излучение – самопроизвольное испускание электромагнитного излучения атомами и др. квантовыми системами, находящимися на возбужденных уровнях энергии, не зависит от воздействия на квантовую систему внешнего электромагнитного излучения, и его закономерности определяются исключительно свойствами самой системы.