шпори2 / 29-35Без33

35 Продовження

35 Продовження

При електричному розряді в трубці збуджуються атоми гелію і переходять в стан 2. Перший збуджений рівень 2 гелію співпадає з енергетичним рівнем З атомів неону. Внаслідок співударів з атомами неону, атоми гелію передають їм свою енергію і переводять їх в збуджений стан 3. Таким чином, в трубці створюється активне середовище, що складається з атомів неону, для яких характерна інверсна заселеність. Спонтанний перехід окремих атомів неону з енергетичного рівня 3 на рівень 2 викликає появу фотонів. При подальшій взаємодії цих фотонів із збудженими атомами неону виникає індуковане когерентневипромінювання останніх і в трубці зростає потік фотонів з енергією h v.

Для збільшення потужності випромінювання трубку розміщують в дзеркальному резонаторі. Відбиваючись від дзеркал, потік фотонів багаторазово проходить вздовж осі трубки. При цьому в процес індукованого випромінювання включається все більше число атомів неону і інтенсивність генерованого випромінювання зростає.

Лазер буде працювати в режимі генерації, якщо втрати енергії світлової хвилі при кожному відбиванні від дзеркал резонатора менші, ніж приріст енергії в результаті індукованого випромінювання при проходженні її вздовж трубки через активне середовище. В зв'язку з цим важливе значення має якістьдзеркал резонатора. Резонатор складається із плоского 5 і вгнутого 6 дзеркал із багатошаровими діелектричними покриттями (мал.4), коефіцієнт відбиття яких складає 98-99%.

Коефіцієнт пропускання світла одним дзеркалом складає близько 0.1 %, а другим - близько 2%. Застосування дзеркал в резонаторі дозволяє отримувати потужній та вузький пучок світла. Резонансна трубка 1 (мал.4) закрита з торців плоскопаралельними скляними пластинками 4, встановленими під кутом Брюстера до осі трубки для одержання лінійно поляризованого випромінювання. Для створення в трубці електричного розряду в неї введені два електроди: анод 2 і катод 3.

Індуковане випромінювання газових лазерів є висококогерентним, виключно монохроматичним, плоскополяризованим та вузьконапрямленим, що і визначає їх широке практичне застосування.

Однією з основних особливостей лазерів є малий кут розходження пучка. Якщо пучок має форму конуса, то тілесний кут можна визначити, розрахувавши відповідний плоский кут за формулою

Ω=2π(1-cos(ω/2))

При умові ω < 60 зв'язок між тілесним і плоским кутами з достатньою точністю визначається формулою

Ω=(π/4)*ω²

Де ω плоский кут

Кут розходження лазера визначається дифракцією його випромінювання на вихідному отворі резонатора. Мінімальний кут розходження для резонатора з плоским дзеркалом визначається по формулі

2ω_роз≈λ/d, де d діаметр вих.отвора а λ довжина хвилі випромінювання