Квантовая и оптическая электроника. Практикум. Евтушенко Г.С - 12 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

12
Для получения инверсии населенностей в одном и том же веществе
могут применяться различные методы накачки. Например, в полупро-
водниках с этой целью в большинстве случаев используют инжекцию
носителей либо оптическую накачку, либо электронную накачку – бом-
бардировку пучком быстрых электронов. Кроме того, накачку можно
осуществить и другими путями, например с помощью
химической ре-
акции или используя сверхзвуковое расширение газовой смеси.
Принцип работы лазера
Для реализации генератора незатухающих колебаний на основе ак-
тивной среды кроме выполнения условия (8) необходимо, чтобы инте-
гральный коэффициент квантового усиления превосходил интеграль-
ный коэффициент поглощения α
п
, возникающего, например, из-за рас-
сеяния на оптических неоднородностях лазерного вещества и поглоще-
ния неактивными центрами
п
αα> . (12)
Неравенство (12) – это условие того, что лазерная активная среда слу-
жит усилителем распространяющегося в нем излучения.
Начинается процесс усиления так. За счет спонтанных переходов с
верхнего уровня на нижний появляются «затравочные» фотоны, порож-
дающие лавины вынужденно испущенных фотонов в направлении сво-
его движения.
Чтобы из множества этих направлений выбрать
одно, т. е. сформи-
ровать лазерный луч, следует обеспечить преобладание размера актив-
ной среды в одном направлении, придав ей форму тонкого, цилиндра.
Практически целесообразно увеличивать не его длину, а длину пути из-
лучения в нем за счет многократных отражений от зеркал 1 и 2 (рис. 1),
между которыми помещен цилиндр, либо отражений от его
торцов. «За-
травочные» фотоны, движущиеся вдоль оси цилиндра (перпендикуляр-
ной поверхности зеркал) либо под весьма малым углом к оси, много-
кратно взаимодействуют с возбужденными атомами, создавая мощный
поток вынужденно испущенных фотонов, т. е. лазерный луч. А спон-
танно испущенные фотоны, движущиеся в других направлениях (и вы-
званные ими лавины), проходят
в активной среде сравнительно корот-
кий путь и покидают ее.
Зеркала 1 и 2 образуют так называемый открытый резонатор, в ко-
тором могут возбуждаться определенные виды колебаний электромаг-
нитного поля оптического диапазона, называемые собственными коле-

Страницы