Міністерство освіти та науки, молоді та спорту и України

Вищий навчальний заклад

Донецький національный технічний університет

Кафедра «Прикладної екології та охорони навколишнього середовища»

Курсова робота

з дисципліни «Фізика твердого тіла»

з теми: « Лазери та їх застосування»

Виконав студент групи ТТМ-10

Лубін Б.С.

Перевірив профессор

Шаповалов В.В

Донецьк-2012

ЗМІСТ

Вступ………………………………………………………………………………...4

1.Принцип дії та види лазерів……………………………………………………...5

1.1Основні властивості лазерного проміню………………………………………7

1.2 Напівпровідниковий лазер……………………………………………………..16

1.3 Рідинні лазери…………………………………………………………………..18

1.4.Лазери на барвниках……………………………………………………………20

1.4.1Лазери на органічних барвниках……………………………………………..21

1.5. Хімічний лазер…………………………………………………………………24

2. Застосування лазерів у промисловості і техніці……………………………….28

2.1.Загальні відомості про застосування лазерів у промисловості та техніці….28

2.2.Застосування лазерів у зварюванні……………………………………………32

2.2.1.Загальні відомості про лазерне зварювання………………………………...32

2.2.2.Лазерне зварювання твердотілим лазером………………………………….33

2.3.Лазерне різання металу………………………………………………………...38

2.3.1.Загальні відомості про лазерне різання металу…………………………….38

2.3.2.Технологія лазерного різання металу……………………………………….38

2.3.3.Різка різних матеріалів……………………………………………………….44

2.4.Використання лазерів на заходах……………………………………………...48

2.4.1.Загальні відомості про використання лазерів на заходах………………….48

2.4.2.Можливості лазерів на заходах……………………………………………...50

2.4.3. Лазерна графіка………………………………………………………………51

2.4.4.Потужність і видимість лазерів……………………………………………...54

2.4.5.Використання лазерів в особливих умовах…………………………………56

2.5. Голографія……………………………………………………………………...61

2.5.1 Голографія в вимірювальній техніці………………………………………..61

2.5.2 Методи і засоби голографії…………………………………………………..71

2.5.3 Оптична голографія…………………………………………………………..72

2.5.4.Голографічні системи НВЧ діапазону.Системи топографічної реєстрації.77

2.5.5 Висновки про голографію……………………………………………………81

Висновки…………………………………………………………………………….82

Список використаної літератури…………………………………………………..83

Вступ

Ця курсова робота присвячується вивченню лазерів і їх застосування в різних сферах діяльності людини.

Актуальність даної проблематики обумовлена ​​постійним зростанням темпу розвитку лазерних технологій та їх впровадження в наше життя.

Метою роботи є вивчення лазерних технологій, що передбачає вирішення таких конкретних завдань:

1) познайомитися з принципом роботи різних типів лазерів;

2) дізнатися способи підвищення потужності лазерного випромінювання;

3) розглянути варіанти застосування лазерів.

1.Принцип дії лазерів

Малюнок 1.1 Зображення лазеру.

В основу лазерів покладено явище індукованого випромінювання, існування якого було передбачене Ейнштейном в 1917 році.За Ейнштейну, поряд з процесами звичайного випромінювання і резонансного поглинання існує третій процес - вимушене (індуковане) випромінювання.Світло резонансної частоти, тобто тієї частоти, яку атоми здатні поглинати, переходячи на вищі енергетичні рівні, повинен викликати світіння атомів, які вже перебувають на цих рівнях, якщо такі є в середовищі.Характерна особливість цього випромінювання полягає в тому, що випускається світло не відрізняється від змушує світла, тобто збігається з останнім по частоті, по фазі, поляризації та напрямку розповсюдження.Це означає, що вимушене випромінювання додає в світловий пучок точно такі ж кванти світла, які веде з нього резонансне поглинання.

Атоми середовища можуть поглинати світло, перебуваючи на нижньому енергетичному рівні, випромінюють ж вони на верхніх рівнях.Звідси випливає, що при великій кількості атомів на нижніх рівнях (принаймні, більшій, ніж кількість атомів на верхніх рівнях), світло, проходячи через середовище, буде послаблюватися.Навпаки, якщо число атомів на верхніх рівнях більше числа збудженому, то світло, пройшовши через дане середовище, посилиться.Це означає, що в даному середовищі переважає індуковане випромінювання.Простір між дзеркалами заповнено активним середовищем, тобто середовищем, що містить більшу кількість збуджених атомів (атомів, що знаходяться на верхніх енергетичних рівнях), ніж збудженому.Середа посилює проходить через неї світ за рахунок індукованого випромінювання, початок якому дає спонтанне випромінювання одного з атомів.

Лазерне випромінювання - є свічення об'єктів при нормальних температурах.Але в звичайних умовах більшість атомів знаходяться на нижчому енергетичному стані.Тому при низьких температурах речовини не світяться.При проходженні електромагнітної хвилі крізь речовину її енергія поглинається.За рахунок поглиненої енергії хвилі частина атомів порушується, тобто переходить у вищий енергетичний стан.При цьому від світлового пучка віднімається деяка енергія:

hν = E2-E1, [7]

де h ν - величина, що відповідає кількості витраченої енергії,

E2 - енергія вищого енергетичного рівня,

E1 - енергія нижчого енергетичного рівня.

Збуджений атом може віддати свою енергію сусіднім атомам при зіткненні або випустити фотон в будь-якому напрямку.Тепер уявімо, що яким-небудь способом ми порушили більшу частину атомів середовища.Тоді при проходженні через речовину електромагнітної хвилі з частотою

де v - частота хвилі,

Е2 - Е1 - різниця енергій вищого і нижчого рівнів,

h - довжина хвилі,

ця хвиля буде не послаблюватися, а навпаки, посилюватись за рахунок індукованого випромінювання.Під її впливом атоми узгоджено переходять у нижчі енергетичні стани, випромінюючи хвилі, що збігаються за частотою і фазою з падаючою хвилею. [10]

1.1 Основні властивості лазерного променя

Лазери є унікальними джерелами світла.Їх унікальність визначають властивості, якими не володіють звичайні джерела світла.На противагу, наприклад, звичайної електричної лампочки, електромагнітні хвилі, що зароджуються в різних частинах оптичного квантового генератора, віддалених один від одного на відстані макроскопічні, виявляються когерентні між собою.Це означає, що всі коливання в різних частинах лазера відбуваються узгоджено.Щоб розібрати поняття когерентності в деталях, потрібно згадати поняття інтерференції.Інтерференція - це взаємодія хвиль, при якому відбувається складання амплітуд цих хвиль.Якщо вдається відобразити процес цієї взаємодії, то можна побачити так звану інтерференційну картину (вона виглядає як чергування темних і світлих ділянок).Інтерференційну картину здійснити досить важко, тому що звичайно джерела досліджуваних хвиль породжують хвилі неузгоджено, і самі хвилі при цьому будуть гасити один одного.У цьому випадку інтерференційна картина буде надзвичайно розмита або ж не буде видно зовсім.Процес взаємного гасіння схематично представлений на рис.1 (а) Отже, вирішення проблеми отримання інтерференційної картини лежить у використанні двох залежних і узгоджених джерел хвиль.Хвилі від узгоджених джерел випромінюють таким чином, що різниця ходу хвиль буде дорівнювати цілому числу довжин хвиль.Якщо ця умова виконується, то амплітуди хвиль накладаються один на одного і відбувається інтерференція хвиль рис.1 (б).Тоді джерела хвиль можна назвати когерентними. [7]

Когерентність хвиль, і джерел цих хвиль можна визначити математично.Нехай Е1 - напруженість електричного поля, що створюється перша пучком

світла, Е2 - другим.Припустимо, що пучки перетинаються в деякій точці простору А. Тоді згідно з принципом суперпозиції напруженість поля в точці А дорівнює

Е = Е1 + Е2

Так як в явищах інтерференції і дифракції оперують відносними

значеннями величин, то подальші операції будемо виробляти з величиною - інтенсивність світла, яка позначена за I і дорівнює

I = E Змінюючи величину I на певну раніше величину Е, отримуємо :

I = I1 + I2 + I12,

де I1 - інтенсивність світла першого пучка,

I2 - інтенсивність світла другого пучка.

Останній доданок I12 враховує взаємодію пучків світла і називається інтерференційних членом.Це складова одно

I12 = 2 (E1 * E2) [7]

Якщо взяти незалежні джерела світла, наприклад, дві електричні лампочки, то повсякденний досвід показує, що I = I1 + I2, тобто результуюча інтенсивність дорівнює сумі інтенсивностей накладаються пучків, а тому інтерференційний член звертається в нуль.Тоді кажуть, що пучки некогерентних між собою, отже, некогерентних і джерела світла.Однак, якщо накладаються пучки залежні, то інтерференційний член не звертається в нуль, а тому I <> I1 + I2.У цьому випадку в одних точках простору результуюча інтенсивність I більше, в інших - менше інтенсивностей I1 і I2.Тоді й відбувається інтерференція хвиль, а значить, джерела світла виявляються когерентними між собою.З поняттям когерентності також пов'язане поняття просторової когерентності.Два джерела електромагнітних хвиль, розміри і взаємне розташування яких дозволяє отримати інтерференційну картину, називаються просторово когерентними.Інший чудовою рисою лазерів, тісно пов'язаної з когерентністю їх випромінювання, є здатність до концентрації енергії - концентрації в часі, в спектрі, у просторі, у напрямку розповсюдження.Перше означає те, що випромінювання оптичного генератора може тривати всього близько сотні мікросекунд.Концентрація в спектрі припускає, що ширина спектральної лінії лазера дуже вузька.Це монохроматичность.Лазери також здатні створювати пучки світла з дуже малим кутом розбіжності.Як правило, це значення досягає 10-5 радий.Це означає, що на Місяці такий пучок, посланий з Землі, дасть пляма діаметром близько 3 км.Це є проявом концентрації енергії лазерного променя в просторі і у напрямку розповсюдження.

Для деяких квантових генераторів характерна надзвичайно висока ступінь монохроматичности їх випромінювання.Будь-який потік електромагнітних хвиль завжди має набір частот.Випромінювання і поглинання атомної системи характеризується не тільки частотою, але і деякою невизначеністю цієї величини, званої шириною спектральної лінії (або смуги).Абсолютно монохроматичного одноколірного потоку створити не можна, однак, набір частот лазерного випромінювання надзвичайно вузький, що і визначає його дуже високу монохроматичность.Потрібно відзначити, що лінії лазерного випромінювання мають складну структуру і складаються з великого числа надзвичайно вузьких ліній.Застосовуючи відповідні оптичні резонатори, можна виділити і стабілізувати окремі лінії цієї структури, створивши тим самим одночастотний лазер.

Лазери є найбільш потужними джерелами світлового випромінювання.У вузькому інтервалі спектра (протягом проміжку часу, тривалістю близько 10-13 с) у деяких типів лазерів досягається потужність випромінювання порядку 1017 Вт/см2, в той час як потужність випромінювання Сонця дорівнює лише 7 * 103 Вт/см2, причому сумарно по всьому спектру.На вузький ж інтервал l = 10-6 см (це ширина спектральної лінії лазера) припадає у Сонця всього лише 0,2 Вт/см2.Якщо завдання полягає в подоланні порогу в 1017 Вт/см2, то вдаються до різних методів підвищення потужності.

Для підвищення потужності випромінювання необхідно збільшити число атомів, що беруть участь у посиленні світлового потоку за рахунок індукованого випромінювання, і зменшити тривалість імпульсу.

Лазерний промінь високої інтенсивності може відчувати фазовий перехід

Малюнок 1.2.Явище фазового переходу лазерного променю високої інтинсивності. [5]

Явище фазового переходу зазвичай ототожнюється зі зміною ряду властивостей або параметрів певної речовини - тобто набору атомів, електронів, ядер або інших частинок з ненульовою масою. Іспанські фізики-теоретики виявили, що фазовий перехід може відчувати і набір фотонів (частинок з нульовою масою спокою), що утворюють високоинтенсивний лазерний промінь. Вони показали, що рухається в у будь-середовищі (наприклад, в повітрі), лазерний промінь здатний кардинально змінювати свою внутрішню структуру при збільшенні інтенсивності лазера, його породжує.

Відразу обмовимося, що далеко не кожен промінь, що випускається лазером, може переходити з однієї фази в іншу. Для цього потужність пристрою, що генерує світловий імпульс, повинна бути дуже високою - вона повинна перевершувати якесь порогове значення, що визначається характеристиками середовища і довжиною хвилі світла. Наприклад, для випромінювання з довжиною хвилі 800 нм, що поширюється в повітрі, цей поріг - приблизно 3 ГВт (1 гігават = 109 Вт). При таких умовах промінь має настільки високу інтенсивність, що практично перестає бути схильним дифракції і може залишатися сфокусованим і не розбіжним протягом декількох десятків, а то і сотень метрів.

Бездіфракціонное поведінка лазерного променя пояснюється ефектом Керра - зміною показника заломлення середовища, через яку поширюється світло. Встановлено, що різниця між показником заломлення середовища до руху через неї видимого випромінювання і після дорівнює добутку його інтенсивності на деякий коефіцієнт пропорційності. Для більшості речовин коефіцієнт пропорційності більше нуля. Це означає, що поширення світла викликає збільшення показника заломлення середовища. Але щоб виникає різниця можна було детектувати, інтенсивність світла повинна бути дуже великою.

Наведемо наочний приклад. Для повітря коефіцієнт пропорційності дорівнює 3 · 10-19 см2/Вт. Інтенсивність сонячного світла, згідно з даними (PDF, 355 Кб) Всесвітньої метеорологічної організації, дорівнює 120 Вт/м2. Отже, світло від Сонця викликає збільшення показника заломлення повітря на мізерно малу величину - 3,6 · 10-20%. І тим не менш, незважаючи на таку дуже і дуже маленьку поправку, саме ефект Керра не дозволяє лазерному променю з інтенсивністю більше вищезгаданого порогового значення розходитися.

Яким чином ефект Керра допомагає лазерному імпульсу? Зазвичай інтенсивність світла на осі лазерного променя має максимум (рис. 1, зліва) і симетрично зменшується до кордонів. Припустимо, що лазерний промінь рухається в повітрі. Тоді, згідно ефекту Керра, показник заломлення повітря в середині променя виявиться більше, ніж на краях. Через цю оптичної неоднорідності повітряна середу формально веде себе по відношенню до лазерного випромінювання як збирає лінза: товщина променя зменшується

(мал. 1.2, центр), а інтенсивність світла збільшується. Тобто промінь як би сам себе фокусує - відбувається самофокусировка.

На перший погляд здається, що промінь здатний коллапсировать до нульової товщини. Однак коли інтенсивність світла досягає деякого значення, настає Багатофотонні іонізація. Фотони лазерного випромінювання вибивають електрони з молекул повітря (молекул азоту і кисню). Звільнені електрони формують плазму. У порівнянні з повітрям плазма володіє меншим показником заломлення, тому вона формально веде себе як розсіююча лінза і починає дефокусіровать промінь, зменшуючи його інтенсивність (рис. 1.2, справа). Проскочивши область з плазмою, промінь продовжує свій рух, і ситуація повторюється.

В результаті, балансуючи між процесами самофокусировки і дефокусування, промінь, не розходячись, долає відстані в десятки і сотні метрів (мал. 1.3).

Малюнок 1.3.Самофокусовка лазерного проміню.

Треба зауважити, що крім високої інтенсивності лазерний імпульс повинен мати ще й маленької тривалістю - порядку фемтосекунд (10-15 секунд). В іншому випадку, замість многофотонной іонізації середовища, через яку він проходить, може виникнути каскадна іонізація: концентрація звільнених електронів стає такою, що вони починають іонізувати молекули навіть далеко від минаючі лазерного променя. Це призводить до дисбалансу між самофокусировки і дефокусування. Луч перестає бути сфокусованим і швидко розходиться. [6]

Те, що лазерний промінь високої інтенсивності здатний самофокусіроваться і бездіфракціонним чином розповсюджуватися в середовищі, вперше експериментально було продемонстровано в 1994 році американськими фізиками з Мічиганського університету за допомогою 10-гігаватного лазера, що генерує імпульси тривалістю 200 фемтосекунд з довжиною хвилі 800 нм. В ході цих експериментів дослідники несподівано виявили, що рух лазерного імпульсу в середовищі здійснюється в основному за дуже тонким ниткам, що грає для нього роль своєрідних хвилеводів. Вчені назвали їх филаментами (мал. 1.3), а сам процес розщеплення лазерного променя на нитки, філаменти - філаментаціей. На мал. 3 чорні круглі області - це фотографії філаментів.

Малюнок 1.4.Фотографії філаментів

Між іншим, в даний час, коли з'явилися дуже потужні (тераваттние, 1012 Вт), лазерні установки, явище філаментаціі стало одним з найбільш активно досліджуваних в теоретичної та експериментальної оптиці.

Отже, зробимо проміжний висновок: бездіфракціонное поширення лазерного променя високої інтенсивності можливе завдяки конкуренції двох процесів: самофокусировки променя, що йде з ефекту Керра, і дефокусування, що виникає завдяки плазмі. Здавалося б, на якісному рівні все ясно. Проте цього року в журналі Optics Express була опублікована стаття вимірювання високого порядку Керр заломлення основних компонентів повітря, в якій був підданий сумніву той факт, що дефокусування виникає завдяки плазмі. [10]

Французькі вчені, автори цієї роботи, провели серію експериментів з тераваттнимі лазерними променями, що рухаються в різних газоподібних середовищах: в повітрі, кисні, аргоні і азоті. Було виявлено, що починаючи з інтенсивності лазерного променя більше 26 ТВт/см2 показник заломлення ніяк не вкладається в очікуваний лінійний закон. Простіше кажучи, ефект Керра для дуже великих значень інтенсивності виглядає зовсім інакше. Зміна показника заломлення, на думку авторів роботи, потрібно записувати не лінійною залежністю від інтенсивності світла, як це було раніше для ефекту Керра, а представляти у вигляді полінома четвертого ступеня, при цьому коефіцієнти, які стоять при непарних ступенях інтенсивності, повинні мати позитивні значення, а коефіцієнти при парних ступенях - негативні.

Як тепер, виходячи з «нового» закону для ефекту Керра, трактувати бездіфракціонное поширення променя в середовищі, не залучаючи вплив плазми? Пояснення легко дати, якщо побудувати залежність показника заломлення від інтенсивності світла (малюнок 1.5)

.

Малюнок 1.5.Залежність показника заломлення від інтенсивності світла

З графіка видно, що, коли інтенсивність досягає певного значення для заданої середовища, прибавка до показника заломлення стає негативною. Наприклад, для повітря це 26 ТВт/см2. В цей момент середу починає вести себе як розсіююча лінза, дефокусірует промінь і зменшує його інтенсивність. Далі картина повторюється. Виходить, що процеси самофокусировки і дефокусування можна пояснити в рамках оновленого нелінійного ефекту Керра. [10]

Грунтуючись на експериментальних дослідженнях своїх французьких колег, іспанські фізики-теоретики вирішили по-новому поглянути на поширення високоінтенсивного лазерного променя, зокрема на процес філаментаціі. Вони підставили в рівняння (нелінійне рівняння Шредінгера), що описує поширення світлової хвилі в нелінійному середовищі, нову залежність для показника заломлення в ефекті Керра, а потім чисельно вирішили його окремо для кисневої та повітряного середовища.

Виявилося, що, залежно від значення інтенсивності, процес філаментаціі має дві фази. Поки інтенсивність лазерного променя не переступила деякого критичного значення, кожен филамент являє собою ланцюжок локалізованих в просторі кулястих областей (бульбашок) з максимумом інтенсивності в їх центрах і з плавним зменшенням до нуля на краях (мал.1.6). Ці області утворюють в профілі лазерного променя (в площині, перпендикулярній напряму його руху) регулярну упорядковану грати.

Щоб виключити можливі спекуляції, зауважимо, що ні про яку зміну квантової статистики фотонів мови не йде (фотони як були бозонами, так і залишилися). Автори статті розрахували, що тиск лазерного променя в цій фазі пропорційно квадрату його інтенсивності. Якщо кожен бульбашка уявити ферміоном (частка з напівцілим спіном), а інтенсивність променя представити як щільність цих бульбашок, то на виході отримаємо квадратичну залежність тиску від щільності, яка має місце як раз для виродженого газу ферміонів. Використовуючи цю аналогію, автори і ввели в своїй статті термін «ферміони бульбашки» і назва для даної фази - «ферміони світло».

Малюнок 1.6.Ферміони світла

Подальше збільшення інтенсивності лазерного променя (його можна досягти, наприклад, поставивши на шляху лазерного променя спеціальну збирає лінзу) призводить до поступового зближення ланцюжків ферміонних бульбашок або філаментів. Коли інтенсивність досягає критичного значення (критичне значення для повітря, згідно з розрахунками авторів, становить близько 30 ТВт/см2), бульбашки об'єднуються в один товстий филамент. В його межах інтенсивність світла розподілена рівномірним чином (мал.1.6.) і різко падає до нуля за межами филамента. Автори розрахували, що світлове тиск, який чинить новостворена структура, обернено пропорційно її радіусу. Оскільки формально отримана залежність аналогічна відомою формулою Лапласа, визначальною додатковий тиск рідини в залежності від кривизни її поверхні, автори назвали дану фазу лазерного променя рідкої краплею. [4]

Таким чином, регулюючи інтенсивність лазерного променя, можна спостерігати фазовий перехід з ферміонів стану в стан рідкої краплі і навпаки. Зрозуміло, перемикання між фазами виявлено поки що тільки «на папері». Однак автори статті сподіваються, що їх теорія незабаром буде перевірена і допоможе іншим вченим краще зрозуміти процес філаментаціі високоінтенсивного лазерного променя. Крім того, у висновку статті дослідники говорять про те, що результати їх теоретичних досліджень можуть вказати шлях до поліпшення ефективності експериментів по конденсації водяної пари в атмосфері за допомогою лазерних промені

1.2 Напівпровідниковий лазер

Напівпровідниковий лазер- лазер на основі напівпровідникової активного середовища. На відміну від лазерів ін типів, в П. л. використовуються квантові переходи між дозволеними енергетичних. зонами, а не дискретними рівнями енергії (див. Напівпровідники). Лазерний ефект в П. л. пов'язаний в осн. з міжзонний люмінесценцією (ізлучат. рекомбінацією створених зовні впливом надлишкових електронів і дірок, мал..1.7). [5]

У напівпровідникової активному середовищі може досягатися дуже великий показник оптич. посилення ,завдяки чому розміри П. л. виключно малі, напр. довжина резонатора може становити неск. мкм, типово - 200-300 мкм. Крім компактності, особливостями П. л. є мала інерційність ,можливість плавної спектральної перебудови, великий вибір речовин для генерації в широкому спектральному діапазоні.

Малюнок 1.7.Міжсезоний оптичний перехід в напівпровідниках при накачуванні квантами з енергією,більшою hv

. До достоїнств П. л. слід також віднести сумісність П. л. з напівпровідниковими приладами ін типів і можливість монолітною інтеграції, можливість електронного управління режимом генерації і параметрами випромінювання - довжиною хвилі, ступенем когерентності, числом спектральних мод і т. п., можливість ВЧ-модуляції випромінювання шляхом модуляції струму накачування, низьковольтне (<1-3 В) електроживлення, а також найбільшу серед лазерів ін типів довговічність (100000 год).

П. л. включає в себе активний елемент з напівпровідникового монокристала, найчастіше у формі бруска ("чіпа"). Власне активна область елемента зазвичай становить лише його малу частину, і її обсяг, напр, в сучасному, т. н.

тич. резонатор П. л. утворений або торцевими дзеркальними гранями активного елементу (виготовленого зазвичай шляхом розколювання пластин по площинах спайності кристала), або зовн. відбивачами і складними пристроями з періодичн. структурами зворотного зв'язку (бреггівськими відбивачами і структурами розподіленої зворотного зв'язку).

Накачування. Найважливішим способом накачування в П. л. є інжекція надлишкових носіїв заряду через р - п-перехід, гетероперехід або ін нелінійний елект. контакт. На рис. 3 показаний інжекції. лазер з активною смужкою, витягнутої уздовж осі оптич. резонатора перпендикулярно двом плоскопаралельним торцях лазера. Через порівняно малих розмірів випромінюючого плями на торці інжекції. лазера випускається випромінювання сильно дифрагує при виході у зовн. середовище і його спрямованість виявляється невисокою (кут розходження лазерного пучка становить 20 - 40 ° і зазвичай помітно різниться у взаємно ортогональних площинах).

Іншими способами накачування служать елект. пробій в сильному полі (напр., в т. н. стримерного лазерах), освітлення (П. л. з оптич. накачуванням) і бомбардування швидкими електронами (П. л. з електронно-променевою пли електронним накачуванням).

П. л. з накачуванням елект. пробоєм містить активний елемент у формі чіпа-резонатора з контактами для підведення високовольтної напруги. В стример-ном П. л. використовується пробою при стримерного розряді в однорідному напівпровідниковому зразку високого опору. Напруга в цьому П. л. підводиться у вигляді коротких імпульсів, а випромінює пляма швидко переміщається услід за головкою (стримером) елект. розряду. [4]

При використанні оптич. або електронно-променевої накачування активна область розташовується в приповерхневому шарі напівпровідникового зразка, і товщина цій галузі залежить від глибини проникнення енергії накачування. В залежності від взаємного розташування пучка накачування і лазерного променя використовують як подовжній, так і поперечний варіант геометрії накачування. П. л. з електронно-променевою накачуванням крім активного елементу (мішені) включає в себе електронну гармату. Особливістю лазерів з такою накачуванням є можливість швидкої зміни конфігурації накачування, напр. сканування зі швидкостями, що забезпечують відтворення ТВ. зображення (лазерне проекц. телебачення).

Малюнок 1.8. Напівпровідники, використовувані в напівпровідникових лазерах, і спектральні діапазони випромінювання.