Оптический квантовый генератор – лазер – вырабатывающий когерентные электромагнитные волны видимого, ультрафиолетового и инфракрасного диапазона.

(«Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation» - усиление света с помощью индуцированного излучения).

1 917 Г. Эйнштейн – «атомы могут давать индуцированное излучение»

Индуцированное излучение – излучение атома, возникающее при его переходе на более низкий энергетический уровень, под действием внешнего электромагнитного излучения.

Особенности:

• Излучённая волна не отличается от падающей волны ни частотой, ни фазой, ни поляризацией.

• Интенсивность излучения зависит от концентрации атомов находящихся в возбуждённом состоянии.

Говоря о лазере упоминают о:

импульсный

-- режиме работы

непрерывный

-- материале (рубиновый, кварцевый..)

-- цвете излучения (красный, синий..)

-- виде излучения (В.И., У.Ф.И., И.К.И.)

-- виде рабочего вещества

Газовый

Твёрдотельный

Полупроводниковый

Жидкостный

Устройство лазера:

1. рабочее тело;

2. лампа накачки;

3. система охлаждения;

4. зеркало;

5. полупрозрачное зеркало.

Преимущества лазерного источника излучения.

• Создают узкие пучки света с углом расхождения 10 ^{– 5} рад.

• Излучает строго монохроматические волны (Δλ < 10¹¹ м).

• Излучает строго когерентные волны,

• Обладает большой плотностью потока энергии.

Работа лазера:

Двух уровневый режим:

hν ● 10 ^{– 8} с

hν

●

до взаимодействия после взаимодействия

Трёхуровневый режим:

до взаимодействия после взаимодействия

●

10 ^{– 3}c

hν ●●●

●

Трёхуровневый режим работы возникает при добавлении примесей в основное вещество(розовый рубин состоит: оксид алюминия Al₂O₃ + 0,03% Cr ⁺³ ).

Применение лазеров:

• Связь – волоконная оптика;

• Обработка, резание и микросварка твёрдых материалов (режет вольфрамовые нити за 2-3 с (раньше методом волочения 2-3 дня));

• Бурение скважин;

• Измерение расстояний в астрономии;

• Медицина (бактерицидное действие, в зависимости от энергии закупоривает отверстия, сшивает кровеносные сосуды, прекращает кровотечение, хирургический нож);

• Лазерное разделение изотопов (урана);

• Исследование высокотемпературной плазмы;

• Агрономия (повышение всхожести семян после облучении лазером)