Основные типы лазеров.

Практически все существующие типы лазеров отличабтся активной средой и способом накачки. В качестве активной среды используются твёрдые, жидкие, газообразные вещества. Из всех способов накачки наиболее универсальная оптическая накачка, с помощью электрического разряда. Накачки бывают непрерывные и импульсные. Импульсная удобна для получения импульсного лазерного излучения (большой мощности) и выгодна тем, что система охлаждения значительно проще. Виды: Твёрдотельные лазеры. Активной средой является чаще специальное стекло, в качестве примера является рубин. Первые отечественные лазеры были выполнены на этом кристалле и применяются до сих пор. Рубин представляет собой оксид аллюминия с примесью ионов хрома. Лазер изготовленный на рубине даёт излучение красного света с длинной волны 0,79мкМ. Жидкостные лазеры. В качестве активной среды чаще всего используются органические красители или специальные жидкости, активированные ионами редкоземельных элементов. Известны сотни органических красителей, которые пригодны для лазерной генерации. Они позволяют получать излучение от УФ до ИК, т.е с длинной волны от 0,3 до 1,3мкМ. В качестве накачки используется непрерывная или импульсная. Газовые лазеры. Также существует большое количество, # фотодиссационный лазер. В нём используют газ, молекулы которого под действием оптической накачки диссациируют на 2 части. Одна из них гаходится в возбуждённом состоянии, а другая нет. Для получения лазерного излучения используют молекулы находящиеся только в возбуждённом состоянии. Полупроводниковые лазеры. Относятся к твердотельным, но выделяются в отдельную группу. Когерентное излучение в них получается в следствии перехода электрона с нижнего слоя ЗП, в верхний слой ВЗ. Существует 2 типа полупроводниковых лазеров: 1)Имеет пластину бесприместного полупроводника, в ктором производится накачка пучком быстрых электронов с энергией 50-100кЭВ. 2)В нём используется арсенид галия, сульфит или селенид кадмия. При накачке электронным лучём, данный тип лазера очень сильно нагревается и требуется мощная система охлаждения (# Лазер на арсениде галия необходимо охладить до температуры в 80⁰К. Такой лазер даёт длину волны 0,8-0,9мкМ и КПД 50-60%.) Миниатюрные инжекционные лазеры, с размером полупроводника до 1мм, дают мощность излучения в непрерывном режиме до 10мВТ, а в импульсном до 100Вт.

Области применения лазера.

В результате создания лазера появилась новая область физики – нелинейная оптика, где лазерный луч воздействует на разные вещества, в которых происходит переещение электронов в оболочке атомов и возникает ряд новых явлений: 1)Лазерный луч может проникать через вещества, непрозрачные для обычного света, при этом возможно явление самофокусировки, иногда наблюдается увеличение частоты в 6,3 раза (# ИК излучение становиться зелёным, если частота больше в 2 раза). Такое явление называется генерацией гармоник. При увеличении частоты, КПД составляет 100%. Возможен и обратный процесс, т.е. возможность деления кванта на 2 новых, причём, сумма энергий и сумма частот, равна энергии и частоте исходного кванта. Причём, новые частоты можно изменять, но сумма их остаётся не изменной. 2)Лазерное излучение способно управлять движением атомов. 3)Связь. Для лазерной связи характерна высокая направленность и очень большой диапазон частот, который позволяет разместить практически не ограниченное количество передач различных видов информации. С помощью лазерного луча, одновременно можно передавать десятки тысяч ТВ программ, или десятки миллионов телефонных переговоров. 4)Лазерные локаторы, имеют большую, высокую точность, чем радиолакаторы. 5)Благодаря лазерам появилась галография – это область науки и техники, занимающееся получением трёхмерных изображений, а также оптической обработке информации и её хранения. 6)Лазеры получили широкое применение в медецине и биологии.