Основы электротехнологий. Анненков Ю.М - 10 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

каф. ЭИКТ ЭЛТИ ТПУ
10
Твёрдотельные лазеры на примесях. Активной средой в данном
типе лазеров могут быть рубин (плавленая окись алюминия с добавкой
0,05 % трёхвалентного хрома), стекло с примесями неодима (до 5 %),
алюмоитриевый гранат с неодимом. В качестве источника возбуждения
активных атомов рабочего тела используется импульсная газоразрядная
лампа.
Например, при накачке кристалла рубина излучением длиной волны
λ = 0,569 мкм ионы хрома поглощают
это излучение, что приводит к
переходу валентного электрона на верхний энергетический уровень. В
основное состояние электроны возвращаются в результате двух после-
довательных переходов. На первом этапе электроны предают часть сво-
ей энергии кристаллической решетке. Это - безизлучательный переход
на промежуточный (метастабильный) уровень. На этом уровне электро-
ны сохраняют свою энергию в
течение длительного времени. В резуль-
тате создается так называемая избыточная населенность метастабильно-
го уровня, после чего электроны переходят в основное состояние, излу-
чая при этом красный свет λ = 0,6943 мкм и λ = 0,6929 мкм. Соотноше-
ние между энергиями излучательных и безизлучательных переходов в
основном определяет коэффициент полезного действия лазера.
Чтобы усилить излучение, нужно
заставить участвовать в генериро-
вании возможно большее число возбужденных частиц. Для этого уве-
личивают размеры активного вещества и используют резонаторную
систему - две отражательные пластины, расположенные по торцам ак-
тивного вещества. Одна из пластин полностью отражающая, другая -
частично. При многократном отражении волны в резонаторе в излуче-
ние вовлекается все больше возбужденных
частиц, в результате чего
электромагнитная волна резонансно усиливается. Усиленное излучение
выводится наружу через частично отраженную пластину резонатора.
1.3. Характеристики лазерного излучения
Излучение лазера является узконаправленным (так как испускаются
лишь волны, многократно отраженные и не испытавшие существенного
отклонения от оси объемного резонатора). Это значит, что энергия мо-
жет легко передаваться по лучу на значительные расстояния и в соот-
ветствии с законами геометрической оптики – легко сфокусирована на
площадке небольших размеров. Угловая расходимость луча ОКГ
опре-
деляется из дифракционной теории по формуле:
d
22,1
G
λ
= , (2)
где d - диаметр источника излучения.

Страницы