Методические указания к лабораторным работам по курсу "Основы физики лазеров". Летута С.Н. - 11 стр.

Это объясняется наличием у неона состояния 1s с большим временем жизни.
Через этот энергетический уровень наблюдается ступенчатое возбуждение ато-
мов неона и нежелательное заселение уровней 2 p и 3 p . Чем больше разряд-
ный ток, тем интенсивней идет этот процесс. Таким образом, инверсия заселен-
ностей с ростом разрядного тока первоначально растет, достигает максимума, а
затем убывает из-за высокой заселенности нижних уровней.
      Соответственно изменяется и излучаемая мощность. Максимальное зна-
чение мощности генерируемого излучения практически во всех газовых лазерах
ограничивается одним и тем же фактором - скоростью "опустошения" нижнего
уровня лазерного перехода.
      Значительное влияние на мощность излучения оказывает давление в газо-
разрядной трубке (рисунок 1.4). Когда давление мало, возбуждение атомов
электронами протекает эффективно, но абсолютная величина концентрации ак-
тивных атомов в газовой смеси мала, поэтому мощность излучения оказывается
небольшой. С увеличением давления концентрация активных частиц возраста-
ет, но одновременно снижается длина свободного пробега электронов при
столкновениях в газоразрядной плазме и соответственно уменьшается получае-
мая ими в электрическом поле энергия, что ведет к снижению вероятности воз-
буждения атомов газа при соударениях с электронами. Этими конкурирующи-
ми факторами и обусловлено существование оптимального давления в трубке.

                        Ризл., отн.ед
              1.0


              0.6


              0.2


                    0               2           4             6         Р 10-2, Па




           Рисунок 1.4 Зависимость мощности излучения от давле-
                 ния в газоразрядной трубке He-Ne лазера.

      Мощность излучения лазера зависит также от состава смеси и диаметра.
газоразрядной трубки. Опыт показывает, что оптимальное соотношение гелия и
неона в смеси изменяется от 10:1 до 5:1. Большое влияние на работу He-Ne ока-
зывают примеси постороннего газа. Как правило, добавки небольшого количе-
ства O 2 , N 2 , H 2O , CO 2 , H 2 , Ar приводят к уменьшению коэффициента усиле-
ния, а при добавлении H 2O , H 2 , N 2 и CO 2 более 1 Па наблюдается срыв гене-
                                                                              35