Развитие научно-технических решений в медицине. Канюков В.Н - 9 стр.

     Рисунок 1.3 - Схемы накачки: а - трехуровневая схема; б - четырех-
     уровневая накачка

      На рисунке 1.3. в качестве примера рассмотрены схемы оптической на-
качки и получения лазерного излучения при наличии трех и четырех энерге-
тических уровней. Первая схема реализована Н.Г. Басовым и А.М. Прохоро-
вым (1955г.) в активной среде рубина с примесью хрома.
      В результате оптической накачки повышается энергия на уровне 3 за
счет перевода атомов с основного в возбужденное состояние и осуществляет-
ся переход 3→2 в ионах хрома безызлучательным путем. Вероятность пере-
хода 3→2 значительно больше, чем 2→1, в силу чего происходит накопление
энергии на уровне 2. Поскольку создается инверсия населенностей, возникает
вынужденное излучение 2→1.
      При четырехуровневой схеме (неодимовое стекло и кристалл граната с
примесью ионов неодима) за счет накачки повышается энергия четвертого
уровня ионов неодима. Здесь вероятности переходов 4→3и 2→1, осуществ-
ляемых безызлучательными процессами, больше, чем квантового перехода 3
→2. Поэтому на уровне 3 создаётся инверсия населенности и возникает ла-
зерное излучение 3→2.
      Важным условием работы лазера является усиление лазерного излуче-
ния в так называемых активных средах из-за лавинного размножения квантов
излучения. Понятно, что чем больше активной среды и уровень накачки, тем
больше интенсивность выходящего из нее излучения.
      С помощью плоскопараллельных зеркал, одно из которых полупро-
зрачно, можно удлинить прохождение излучения в активной среде и создать
условия для его усиления и генерирования. На рисунке 1.4 схематично пока-
зан резонатор, основанный на этом принципе.