Курс лекций Фотоника из

61

Излучение в полости представляет собой совокупность квантов с энергией . Кванты могут поглощаться атомами, которые при этом переходят на более высокий энергетический уровень с энергией E1 E0 , где E0 – исходный энергети-

ческий уровень атома (рис. 30.1а). При переходе атома с уровня

E1 на E0 излучается квант с энергией E1 E0 , эти уров-

ни (рис. 30.1) и назовем соответственно нижним и верхним уровнем.

Между материальными телами (стенками полости) и излучением происходит постоянный обмен энергией. Динамическое равновесие между ними наступает, когда обмен квантами уравновешен для каждой частоты. Поэтому ниже рассмотрена лишь одна частота. Для других частот все рассуждения аналогичны.

С нижнего уровня на верхний переходы возможны только с поглощением кванта энергии, т.е. под влиянием падающего излучения (рис.30.1.а). Такие переходы называются вынужденными. Переходы с верхнего на нижний уровень могут быть как вынужденными (рис. 30.1б), под влиянием падающего на атом излучения, так и спонтанными, происходящими независимо от падающего на атом излучения (рис.30.1.в).

Обозначим A10 вероятность спонтанного перехода 1 0

в секунду, N1 – концентрацию атомов на верхнем уровне. Тогда частота спонтанных переходов

10(с) N1A10 .

Частота вынужденных переходов пропорциональна числу падающих фотонов или спектральной плотности излучения

u . Обозначим B10 и B01 вероятности вынужденных перехо-

дов 1 0 и 0 1 в секунду под действием излучения с u 1;

N0 – концентрацию атомов на нижнем уровне. Тогда для ча-

стоты вынужденных переходов можно записать

62

Условие динамического равновесия имеет вид

10(с) 10(в) (01в) или

N1A10 N1u B10 N0u B01 . (30.1).

В равновесном состоянии выполняется распределение Больцмана, которое для концентраций атомов имеет вид

должно быть u . Тогда из предельного перехода в (30.3)

следует, что

учесть, что (30.5) при малых частотах должно совпадать с фор-

u A10 kT . .

B10

Сравнивая полученное выражение с формулой Рэлея-Джинса, находим

A10 B10 3( 2c3) .

В результате формула (30.5) приобретает вид

63

Соотношение (30.6) представляет собой формулу Планка.

Спонтанное излучение имеет случайное направление распространения, случайную поляризацию и случайную фазу. Вынужденное излучение в этом отношении отличается от спонтанного. Направление распространения вынужденного излучения в точности совпадает с направлением вынуждающего излучения. То же самое относится к частоте, фазе и поляризации вынужденного и вынуждающего излучения.

Следовательно, вынужденное и вынуждающее излучение оказываются строго когерентными. Эта особенность вынужденного излучения лежит в основе действия усилителей и генераторов света, называемых лазерами.

При прохождении света через среду осуществляется обмен квантами между пучком света и атомами среды посредством вынужденных переходов и спонтанное испускание квантов. Обозначим частоту излучения, концентрацию атомов на

нижнем и верхнем уровнях соответственно , N0 и N1 . Объ-

емную спектральную плотность излучения частоты обозначим u . Она изменяется в результате вынужденного поглощения

квантов атомами среды, благодаря чему плотность потока уменьшается, и вследствие вынужденного излучения атомов,

приводящего к увеличению плотности u . Закон сохранения энергии при вынужденных переходах запишется в виде

где B B10 B01 . С помощью обозначений для коэффициента

B(N1 N0 )v, где v – скорость света с частотой в

среде, и плотности потока энергии S vu уравнение (30.7)

может быть записано в виде

64

В состоянии термодинамического равновесия концентрация атомов описывается распределением Больцмана. Из него

следует, что при E1 E0 N1 N0 и поэтому 0. Это озна-

чает, что плотность потока по мере прохождения света в среде уменьшается. Механизм уменьшения плотности состоит в следующем. В результате вынужденных переходов атомов с нижнего энергетического уровня на верхний плотность энергии потока уменьшается.

Если привести систему атомов в неравновесное состояние и тем самым нарушить распределение Больцмана, так чтобы образовалась инверсная заселенность уровней

N1 N0 , то коэффициент станет больше нуля 0. В

этом случае пучок при прохождении усиливается, т.е. среда действует как усилитель светового потока.

Это позволяет создать генераторы и усилители волн, основанные на индуцированном излучении. Для светового диа-

пазона подобные генераторы называются лазерами, а для микроволнового – мазерами.

С помощью светового пучка нельзя добиться инверс-

ной заселенности уровней, для которых E1 E0 , где

– частота света. Инверсную заселенность уровней можно создать с помощью некоторого воздействия, независимого от усиливаемого света. Создание инверсной заселенности называется накачкой. Наиболее простой метод накачки осуществляется в трехуровневых системах (рис. 30.2).

Рис. 30.2. Трехуровневая система накачки.

65

На рис. 30.2 изображено распределение заселенности в равновесном состоянии системы. При воздействии на систему вспомогательным излучением большой мощности с частотой

н (E3 E1) заселенности уровней E1 и E3 практически сравниваются. Допустим, что время жизни атомов на уровне E3

очень мало (~ 10-8) и они спонтанно переходят на уровень E2 , время жизни на котором у них достаточно велико (~ 10-3).

Уровни с аномально высоким временем жизни называются квазистационарными или метастабильными. Ясно, что ато-

мы на уровне E2 будут накапливаться, в результате чего созда-

ется инверсная заселенность между уровнями E1 и E2 (рис. 30.2). Переход между этими уровнями может быть использован для усиления света с частотой (E2 E1 ) .

Накачка лазеров может быть самой разнообразной, не только с помощью света. По характеру зависимости накачки от времени она может быть непрерывной и импульсной. Если накачка осуществляется импульсами, то и излучение лазера импульсное. При непрерывной накачке, при выполнении условия генерации, излучение лазера непрерывно (при непрерывной накачке возможен также и импульсный режим излучения).

Переходы между энергетическими уровнями атома не обязательно связаны с поглощением или испусканием фотонов. Атом может приобрести или отдать часть своей энергии и перейти в другое квантовое состояние в результате взаимодействия с другими атомами или столкновений с электронами. Такие переходы называются безизлучательными.

Среда, в которой создана инверсная населенность уровней, называется активной. Она может служить резонанс-

ным усилителем светового сигнала. Для того чтобы возникала

генерация света, необходимо использовать обратную связь. Для этого активную среду нужно расположить между двумя высококачественными зеркалами, отражающими свет строго назад так, чтобы он многократно прошел через активную среду, вызывая лавинообразный процесс индуцированной эмиссии когерентных фотонов. При этом в среде должна

66

поддерживаться инверсная населенность уровней. Этот процесс в лазерной физике принято называть накачкой.

Начало лавинообразному процессу в такой системе при определенных условиях может положить случайный спонтанный акт, при котором возникает излучение, направленное вдоль оси системы. Через некоторое время в такой системе возникает стационарный режим генерации. Это и есть лазер. Лазерное излучение выводится наружу через одно (или оба) из зеркал, обладающее частичной прозрачностью. На рис. 30.3 схематически представлено развитие лавинообразного процесса в лазере.

Рисунок 30.3. Развитие лавинообразного процесса генерации в лазере

Исходя из вышеотмеченного, можно сделать вывод о конструкции лазера (рисунок 30.4). Для того чтобы вещество

67

стало источником когерентного излучения, оно должно иметь область с инверсной населенностью (N1 > N0) и связанную с ней область пространства (резонатор), в которой происходит увеличение энергии фотона в единице объема за счет индуцированного излучения (E(f) > 1). Фотонное поле создается отражателями фотонов, образующими резонансную систему.

Рис. 30.4 Общая конструкция лазера

Определение резонатора для лазера.

В широком смысле резонатором называют колебательную систему, в которой возможно накопление

энергии электромагнитных, акустических или механических колебаний. В пространственных (объемных) резонаторах могут возбуждаться колебания только определенных длин волн и определенной структуры, образующие стоячую волну. Частоты этих колебаний называются резонансными или собственными частотами резонатора, а колебания модами резонатора. Резонатор лазера для системы оптической связи должен быть сконструирован таким образом, чтобы в нем сохранялось небольшое число мод, а остальные должны гаситься. Для этого резонаторы делаются открытыми. Пример конструкции резонатора открытого типа (Фабри – Перо) приведен на рисунке 30.5. Электромагнитные волны, распространяясь вдоль оси резонатора, будут отражаться от зеркал перпендикулярно их поверхности и интерферировать между собой и образуют стоячие волны (моды).

68

Рис. 30.5. Резонатор Фабри – Перо Условие образования стоячих волн записывается:

где m = 1, 2, 3,... – число полуволн. Частотное расстояние между двумя ближайшими колебаниями определяется соотношением

С учетом показателя преломления среды внутри резонатора можно записать:

где n > 1. Также можно показать, что

Открытый резонатор способствует разрежению мод по сравнению с объемным из-за того, что волны, распространяющиеся в резонаторе под углом не слишком малым, после нескольких отражений выходят из резонатора.

Важной характеристикой резонатора является его добротность:

где R – коэффициент отражения зеркал.

69

Пример: L = 0,5 мм; R = 0,3; n = 3,6; l = 0,85 мкм. Q = 5787

Для создания инверсной населенности в веществе, помещаемом в резонатор, используются следующие методы: оптическая накачка, газовый разряд, химическая накачка, газодинамическая накачка и другие. В технике оптических систем связи в основном используются полупроводниковые материалы для изготовления лазеров. Источником накачки приборов в этом случае является источник электрического тока. Основу конструкции лазера на полупроводниках составляют гетеропереходы, т.е. слои полупроводников с различными квантовыми и оптическими характеристиками.

70

Лекция 5 Анализ механизма создания инверсных

населенностей в трехуровневых схемах. Описание принципа работы лазера на рубине. Работа лазера в режиме

модулированной добротности.

Анализ механизма создания инверсных населенностей в трехуровневых схемах. Определение зависимости населенностей уровней от плотности (интенсивности) возбуждающего излучения накачки.

Основной физический процесс, определяющий действие лазера, - это вынужденное испускание излучения. Оно происходит при взаимодействии фотона с возбужденным атомом при точном совпадении энергии фотона с энергией возбуждения атома (или молекулы)

В результате этого взаимодействия атом переходит в невозбужденное состояние, а избыток энергии излучается в виде нового фотона с точно такой же энергией, направлением распространения и поляризацией, как и у первичного фотона. Таким образом, следствием данного процесса является наличие уже двух абсолютно идентичных фотонов. При дальнейшем взаимодействии этих фотонов с возбужденными атомами, аналогичными первому атому, может возникнуть “цепная реакция” размножения одинаковых фотонов, “летящих” абсолютно точно в одном направлении, что приведет к появлению узконаправленного светового луча. Для возникновения лавины идентичных фотонов необходима среда, в которой возбужденных атомов было бы больше, чем невозбужденных, поскольку при взаимодействии фотонов с невозбужденными атомами происходило бы поглощение фотонов. Такая среда называется средой с инверсной населенностью уровней энергии.

Элементарные процессы, приводящие к образованию инверсии на рабочих уровнях, определяются переходами между рядом энергетических состояний. В большинстве случаев нет необходимости рассматривать возможные переходы между

71

всеми уровнями (число их, как известно, может быть бесконечным). Разумно учесть только те переходы, которые вносят наиболее существенный вклад в изменение населенности рабочих уровней под воздействием внешнего возбуждения (накачки). Более того, при анализе условий возникновения инверсии группу уровней можно рассматривать как один эквивалентный уровень (или полосу) с каким-либо определенным эффективным временем жизни. В результате таких упрощений можно говорить о двух-, трех- и четырехуровневой схеме возбуждения активного вещества в зависимости от количества принципиально необходимых энергетических уровней (или групп уровней), участвующих в создании инверсии населенностей. Ей соответствует двух-, трех- и четырехуровневая схема работы квантовых усилителей и генераторов. Очевидно, нижний уровень должен быть основным, а остальные уровни — возбужденными.

Рассмотрим особенности трехуровневых схем. Предложение использовать для создания инверсии населенностей более сложные трех- и четырехуровневые схемы накачки вызвало прогресс в квантовой электронике.

Механизм создания инверсии населенностей в трехуровневых схемах поясняет рис. 31.1.

Рис. 31.1 Трехуровневые схемы работы квантовых усилителей и генераторов первого (а) и второго (б) типов

В зависимости от того, между какими уровнями достигается инверсия, различают трехуровневые схемы первого и второго типов. В схемах первого типа рабочий переход заканчивается в основном состоянии (рис. 1, а), а в схемах

72

второго типа — в возбужденном (рис. 1, б). Накачка осуществляется по возможности селективно на уровень Е3. По трехуровневой схеме первого типа работает рубиновый лазер, а по схеме второго типа - гелий-неоновый газовый лазер.

Втрехуровневых схемах канал накачки и канал усиления частично разделены. Это позволяет использовать для достижения инверсии наиболее универсальный метод оптической накачки, а также накачку с помощью газового разряда. Возможность получения инверсии населенностей с помощью оптической накачки в трехуровневой схеме довольно очевидна. Например, если в схеме второго типа осуществить селективный переход E1→ Е3, то уровень Е3 окажется инверсно заселенным относительно уровня Е2 (при kT<<E2 −E1). Из рисунка можно заключить, что накопление частиц на верхнем лазерном уровне (Е2 в схеме первого типа и Е3 − в схеме второго типа) будет в том случае, если релаксационные процессы Е3→Е2

всхеме а) и E2→ E1 в схеме б) идут достаточно быстро, а верхний рабочий уровень является метастабильным.

Определим зависимость населенностей уровней от плотности (интенсивности) возбуждающего излучения накачки

H 13 .

Вкачестве примера рассмотрим трехуровневую схему первого типа. Предположим, что возбуждение системы (накачка) осуществляется чисто оптическим путем в канале 1→3, а внешнее возбуждение в каналах 2→3 и 1→2 отсутствует (или пренебрежимо мало).

Скорость релаксации 3 2обозначим 32 . Она может осуществляться за счет излучательных и безызлучательных переходов, так что 32 A32 S32 . Рассмотрим сначала

режим усиления, когда активное вещество не находится в резонаторе. Соответствующие переходы изображены на рис. 31.2, а).

73

Рис. 31.2. Трехуровневая схема (а) и зависимость относительной населенности уровней от интенсивности накачки (б) в отсутствие (сплошные линии) и при наличии

(пунктирные линии) резонатора.

Кинетические уравнения в этом случае для стационарного режима будут иметь следующий вид:

dN3 нB13N1 нB31 ( 32 A31) N3 0, dt

dN2 32N3 21N2 0,

dt

N1 N2 N3 N;

Для простоты кратности вырождения уровней примем g1 g2 g3 1 и решим указанную систему уравнений, найдя населенности уровней:

74

N3 N N1 N 2 ;

N3 21 N 2 ;

32

21 N2 N N1 N2 ;32

Зависимость относительной населенности уровней Ni/N (i = 1,2,3) от плотности накачки, согласно полученным выше выражениям, представлена на рис. 1.2, б. При больших плотностях накачки населенности основного и верхнего

состояний в пределе Н стремятся к

75

При 32 21, как видно из рис. 31.2, б и полученных

соотношений, начиная с некоторого значения плотности накачки ρн между уровнями E2 и E1 будет наблюдаться инверсия

инв

населенностей (N2>N1). Величина н называется пороговой

плотностью накачки по инверсии. С увеличением н инвн инверсия увеличивается.

Отметим, что пороговая накачка для генерации будет превышать пороговую накачку по инверсии, поскольку для возникновения генерации необходимо выполнить еще условия самовозбуждения. Приравнивая выражения для N2 и N1, найдем

инвн :

Из проведенного рассмотрения вытекает, что для накопления частиц на уровне E2 и создания максимальной инверсии населенностей наиболее выгодны системы с большим

значением 32 (переход 3→2 должен быть быстрым), малым

значением 21 (уровень E2 должен быть метастабильным) и большим коэффициентом Эйнштейна В13 (оптический переход 1→3 должен быть разрешен).

76

В системе, а, следовательно, и в ее решении вероятность перехода ω21 считалась постоянной, не зависящей от скорости накачки. Это справедливо в отсутствие генерации, когда опустошением уровня E2 за счет вынужденных переходов можно пренебречь. Если же активное вещество помещено в резонатор, то после превышения инверсии над некоторым пороговым значением начинает развиваться процесс генерации. Наличие интенсивного излучения на частоте ω21 и связанных с

ним вынужденных переходов 2 1 и 1 2 вызывает изменение населенности уровней. Возрастание интенсивности накачки ρн приводит к увеличению инверсии ∆N=N2-N1, а следовательно и к увеличению усиления. Увеличение поступления частиц на уровень E2, вызываемое ростом накачки, компенсируется возрастанием числа активных переходов 2→1. Поэтому в режиме генерации инверсия ∆N=N2-N1 остается приблизительно постоянной, как изображено пунктирными линиями на рис. 1.2, б). Ее значение примерно равно пороговой перенаселенности, при которой усиление превышает потери в генераторе и которая достигается при пороговой накачке, равной генн .

В заключение отметим следующие моменты, относящиеся к трехуровневым схемам.

а. Для исключения термического заселения необходимо, чтобы энергетические расстояния между уровнями E2→ E1 были больше kT. Однако они не должны быть слишком большими, поскольку в противном случае большая часть энергии накачки будет расходоваться бесполезно. Это приведет к уменьшению к.п.д. и разогреву активного вещества, если избыточная энергия при релаксационных процессах в конечном итоге выделится в виде тепла.

б. При оптической накачке, когда источник накачки излучает в широкой области спектра, необходимо, чтобы верхний уровень (или система уровней) был достаточно широким. Это нужно для более полного использования излучения накачки.

в. Для исключения самопоглощения, приводящего к переходам E1→ E2 желательно, чтобы релаксационные процессы

77

осуществлялись за счет неоптических (безызлучательных) переходов.

г. Время жизни на верхнем лазерном уровне должно определяться излучательными процессами, а вероятность безызлучательных переходов с этого уровня должна быть минимальной.

Описание принципа работы лазера на рубине.

Лазер на рубине был первым, на котором была осуществлена генерация и который все еще находит применение. Рубиновый кристалл представляет собой кристалл оксида алюминия Al2O3 с небольшой добавкой (0,05%) хрома. При добавлении атомов хрома прозрачные кристаллы рубина приобретают розовый цвет и поглощают излучение в двух полосах ближней ультрафиолетовой области спектра. Всего кристаллами рубина поглощается около 15% света лампывспышки. При поглощении спектра ионами хрома происходит переход ионов в возбужденное состояние. В результате внутренних процессов возбужденные ионы хрома переходят в основные состояния не сразу, а через два возбужденных уровня. На этих уровнях происходит накопление ионов, а при достаточно мощной вспышке неоновой лампы возникает инверсная населенность между промежуточными уровнями и основным уровнем иона хрома.

Торцы рубинового стержня полируют, покрывают отражающими интерференционными пленками, выдерживая при этом строгую параллельность торцов друг другу.

При возникновении инверсии населенностей уровней ионов хрома в рубине происходит лавинное нарастание числа вынужденно испущенных фотонов, и обратной связи на оптическом резонаторе, образованном зеркалами на торцах рубинового стержня, обеспечивает формирование узконаправленного луча красного света. Длительность лазерного импульса равна 0,0001 с., немного короче длительности вспышки неоновой лампы. Энергия импульса рубинового лазера около 1 Дж.

Лазер состоит из трех основных частей: активного (рабочего) вещества, резонансной системы, представляющей две параллельные пластины с нанесенными на них отражающими

78

покрытиями, и системы возбуждения (накачки), в качестве которой обычно используется неоновая лампа-вспышка.

Рубиновый кристалл выращивают в специальных печах, затем полученную заготовку отжигают и обрабатывают, придавая ей форму стержня. Длина стержня колеблется от 2 до 30 см., диаметр от 0,5 до 2 см. Плоские торцевые концы делают строго параллельными. Иногда отражающие поверхности наносят не на отдельные отражающие пластины, а непосредственно на торцы рубинового стержня. Поверхности торцов серебрят, причем поверхность одного торца делают полностью отражающей, другого – отражающей частично. Обычно коэффициент пропускания света второго торца составляет около 10 – 25%.

Рубиновый лазер преимущественно работает в импульсном режиме и генерирует излучение на длине волны=0,6943 мкм. Из-за возможностей получения больших импульсных мощностей, а также наличия рубиновых кристаллов высокого оптического качества рубиновый лазер и в настоящее время один из наиболее известных твердотельных лазеров.

Рубиновый стержень помещают в спиральную импульсную ксеноновую лампу, витки которой охватывают его со всех сторон. Вспышка лампы длится миллисекунды. За это время лампа потребляет энергию в несколько тысяч джоулей, большая часть которой уходит на нагревание прибора. Другая, меньшая часть, в виде голубого и зеленого излучения поглощается рубином. Эта энергия и обеспечивает возбуждение ионов хрома.

Диаграмма уровней энергии ионов Cr3+ в рубине состоит из двух наборов уровней (рис. 31.3): а) характерен для состояния иона Cr3+ со спином S=3/2, нижний уровень набора 4А2 — основное состояние Cr3+ — имеет два подуровня с расстояниями между ними 0,3 см-1.

Два верхних уровня представляют собой уровни резонансного поглощения. Они состоят из шести дублетов и вследствие неоднородности поля сильно размыты. Второй набор уровней рис. 31,3 б соответствует состояниям ионов Cr3+ со спином S=1/2. Уровень 2Е — метастабильный, дважды

79

вырожденный, расщеплен на два подуровня с промежутком 29см-1, уровни A являются орбитальными синглетами. Положение уровней 3F, 2Е мало зависит от неоднородностей кристалла, и они практически не имеют уширения. В результате спин — орбитального взаимодействия ионов Cr3+ c полем кристалла электронные состояния, соответствующие энергетическим уровням кристалла, сказываются смешанными состояниями. Это приводит к тому, что излучательные переходы с уровней 4F, 4F2 на 2F1 и 2Е запрещены правилами отбора для спина. Однако между этими уровнями

Рис. 31.3. а) схема энергетических уровней и вероятностей переходов для ионов Cr3+ в рубине при температуре Т=4,2 К; б) расчетная схема энергетических уровней активного вещества трехуровневого лазера

осуществляются интенсивные безизлучательные переходы с вероятностью S32~(2…5)*107 c-1 (S~1/ где - среднее время жизни на уровне) c огромным выделением тепла. При возбуждении оптической накачкой в полосах 4F1,4F2 изменение населенностей уровней связано со спонтанными переходами на нижние уровни, индуцированным поглощением и излучением и безизлучательными переходами. Возбужденные квантовые частицы (ионы хрома) с основного уровня 4А2 переходят на резонансно поглощающиеся уровни 4F1, 4F2. Время жизни

80

частиц в возбужденном состоянии мало. Уровни 4F1, 4F2 вследствие спонтанного перехода частиц на основной 4А2 уровень с вероятностью А31=3*105 с-1 и безизлучательного перехода с вероятностью S32=(2…5)107 c-1 на метастабильное состояние 2Е быстро обедняются. Так как вероятность спонтанного переходя с уровня Е мала А21~3*102 с-1, то на

уровнях E и 2A возможно образование инверсии населенности частиц. При достижении порогового значения инверсииN=0,5N0 происходит спонтанное и индуцированное излучение.

Если инверсия населенностей не достигает порогового значения, то наблюдается только спонтанное излучение в виде люминесценции рубина на одной из двух узких линий

R1( 1=6943А), либо R2 ( 2=6929А) c уровней E и 2A

соответственно. Квантовая эффективность в R-линиях составляет ~ 0,52. Практически рубиновый лазер излучает на R1- линии, т.к. вероятность перехода в ней выше и скорее достижимы пороговые условия. Как видно, не все энергетические состояния участвуют в процессе генерации индуцированного излучения. Поэтому с некоторой долей погрешности удобно этапы поглощения и возбуждения, создания инверсии и излучения представить в виде трехуровневой модели (рис.31.3) с соответствующими квантовыми переходами и населенностями. Однако при этом не учитываются наличие в рубине дуплетных состояний и второстепенных уровней, уширение уровней, т.к. принято g1=g2=g3=1. В уровень Е3 обычно включают зеленую (4F2) и синюю (4F1) полосы поглощения, играющие основную роль в

возбуждении уровней E и 2A. Эти уровни характеризуются большой скоростью релаксации колебаний кристаллической решетки. Основное состояние Е1 при температуре Т=300 К можно рассматривать как один уровень вырождением g1=4. В кристалле рубина с массовой концентрацией хрома, равной 0,05%, при температуре Т=300 К вероятность безизлучательного перехода составляет около 2*107 с-1, а время жизни квантовых частиц в метастабильном состоянии равно приблизительно 3*10- 3 с. Если проводить накачку световым потоком, параллельным оси Z рубина, то показатель поглощения для генерации R1-