Лазердің құрылымды схемасы

Лазердің құрылымды схемасы элементтің қатарымен толықтырылуы мүмкін, оның жұмысқа білеттілігі немесе басқарма лазер сәулеленумен қызметтеседі. Мынадай қосымшаға элементтерге сур. 5.2 жатқызуға болады,белсенді элементтің суыстығының жүйесін және тартудың жүйесінің, модульдеуішті,сыртқы оптикалық жүйе, параметрдің тексерісінің құрылымын және др. сәулеленулері.

Әр жағдайда лазердің қолданыстарының немесе өзге қосымша құрылымның бары тындырымды болып табылмайды. Лазердің үлгісінің қарастырғанда түсінікті болатын, белсенді заттың қызуы үлкен рөлді терістеуінің табысында ойнайды.

Бірнеше белсенді заттарды шығару оның маңызды белгілі бір суыстығында алуға болады. Суытудың жүйесі тартудың белсенді затының қажетті қызуына жаралғаны үшін арнаулы.

Сурет.5.2

Лазер схемасының структурасы

лазер үдеткішті қарау үшін лазерге айналдыру - сәулеленудің генераторын, салмақты кері байланысты(ПОС) кіргізуге қажет.

Буынның параметрлері былай таңдалады, оның кіре берісіне, лазер үдеткіштің шыға берісінен жұғатын сәулеленудің қуаты шығынның өтемі үшін жетерлік қатарға кері байланыс арада болды.

Сапа буынның ПОС лазері үшін оптикалық резонаторлар пайдаланады: ең қарапайым резонатор екі айнадан құралатын сәулеленудің толқынының дүркін-дүркін сапары арқылы белсенді затты қамсыздандырада; айнаның сәулеленуінің тұжырымы үшін жарым-жарты мөлдір болып жатады.

Ортақ жағдайда оптикалық резонатор - қайтарушының жүйесі, марғау, фокусирулы және басқа оптикалық элементтерінің, арасында оптикалық диапазонның толқындары желігу біледі. Ақырында, лазер сәулеленудің шартының орындалуы Пос арқылы оптикалық резонаторды қажетті энергетикалық алғышарттар сәулеленудің самогенерациясы үшін береді. Лазердің қоздыру процессі ортаның белсенді ауысуына акеледі.Тартуы көп қуатты лазер сәулеленуі, е т. неғұрлым қуатты. лазер – үнемді емес генератор. Бірақ сапа көрсеткіштерге лазер сәулелену бірегей. Лазер сәулеленудің ең маңызды сипаты : оның, көгеренділікпен тоқулы бағытталғандқында құралатын лазер сәулелену түрінде, толқынның тарайтын ең төмен межелі дифракциясы таралады.

Бұндай кеңістікте когереннетті толқын жеңіл тарайды ( -лазерлі сәулелену ұзындығы). Мысалға егер, лазер толқынының ұзындығы , импульсты энергияны 1Дж, толық қуаты онда фокус сәулеленуінің қызығушылығы артады.

Жоғары монохромды лазер сәулелену, себебі лазер когерент оптикалық тербелістерді ең көп зораюның және сәулеленудің ең төмен шығынының жиілігінде резонаторда түрлендіреді. Ақырында, лазер төмен сапаның қуатты когерент сәулеленуге ауысады. қайраттың межелі шұрай пішініне, қарамастан немесе термодинамиканың терминдерін пайдаланады. Лазер генератордың электромагнитті сәулеленудің оптикалық диапазонында пайда болады, сол себепті ол біріншіден элементтер, лазердің тартуын қамсыздандырады, екіншіден, лазер үдерісін тартудың қалпын сақтау керек.

Лазердің тартуының келесі көріністерініте мына түрде көрінеді:

оптикалық - лазердің қуатты оптикалық сәулеленумен; ол лампа түрінде бола алады.

электр - тарту электр қуатпен(дербес жағдайда, тартудың осы көрінісіне шалаөткізгіштің инжекция лазерінің тартуы қарайды);

электрондық - тарту электрондық шоқшамен;

химиялық - шақырылушы химиялық реакциялармен;

Лазер шоғыры - сол қуаттың тасқынының жайдан-жай емес сияқты, айталық сәуленің шоқшасының, ылғи реттеулі, шегінде шағын тығыз бұрыштың өткірбағытты, топта- когерент сәулеленудің тасқыны өте жоғары сапада. Бірақ сол үшін сапасын біз қымбатырақ: КПД төлейміз лазерлердің 10%, лазер сәулеленуінің басы тартудың қуатын шамалы 10Дж құрту керек. Бірақ бұл ретте лазер сәулеленудің қуатының тығыздығы: мықты лазерлер үшін ол үлкен, дербес жағдайда, қуаттың тығыздығы неғұрлым ядролық атылыста( ретті) қол жетімді.

Лазер сәулеленудің қуатының ағын түрде үдеуі белсенді ортада резонатордың ортасының экспоненттамен бейнеленеді.

Мұндағы: энергия сәулелену осьі энергия сәулеленуі лазерлі күшейткіштің сызықтық коэффициенті, энергияны тартуға пропроционал, активті ортада және оптикалық резонаторда жоғалу коэффициенті.

Қарапайым сызықтық резонаторда сәлеленудің жоғалу коэффициенті мына түрде

Мұндағы: активті ортада сәулеленудің жұтылу коэффициенті, оптикалық резонатордың ұзындығы, әйнек резонаторының бейне коэффициенті.

Екі қосылғыш деңгейі (5.8) бөліктің шығындарын резонатордың ұзындығының бірлігіне сәулеленулер ескеріледі.

тартудың қуатының біреуінің мағынасы, бірнеше лазердің генерациясының басымен аталады, Lл> Lп және лазер сәулеленудің, қуатының басталады. Ақырында, лазердің генерациясының басы - сол лазердің нәрінің бастауының кіре берісіне түседі қуаттың және лазер зораюның еселігі Lл генерациясының жиілігінде шығынның еселігінің оптикалық резонаторда бастапқф жиілікте тең.

Лазердің сәулелену бағыты бөліктенумен сипатталады. Резонатордың сәулелену толқынының ұзындығының қатынасымен сызықтық өлшеммен анықталады

Көрінген резонаторда резонанстың шартының орындалуы, тербелістің многих үлгісі үшін резонаторда жиілік және электромагнитті таратушылық ажыратылады.

Тербелістің мынадай үлгілері модпен аталады. Нәтижеде лазердің сәулеленуінің спектрі: біржиіліктің(бірмодты) режимі үшін мод құрастырылған оптикалық сүзгіштерін модтың терімінен құралады.

Лазер сәулеленуі мезгілдік және энергетикалық параметрлермен сипатталады.

Топта мезгілдіктің параметрлерінің келесі түрде ажыратылады:

Сәулелену лазерінің жиілігі орта жиілік, сәулелену спектрі;

Сәулелік лазердің сызықтық кеңдігі сызықты спектральді контурдың сәулелі лазері;

Сәулелік лазерінің таратылуы жалпақ бұрышы.

Лазер уақытының дайындығы лазерлік эксплуатацияға керекті уақыт.

Лазердің энергетикалық параметрлеріне, барлық, қуат және лазер сәулеленудің алымдылығы қарайды. Қайрат анықтайды лазердің энергетикалық мүмкіндіктері. Қуаттың сәулеленуінің ашықтығын лазермен, қуаттылығы шоғырлануының уақытта алымдылық сипаттайды.

5.3