Создание - инверсная населенность
Cтраница 3
 |
Схема энергетических уровней для гелий-неонового лазера. [31] |
Подача энергии при возбуждении ( накачка) осуществляется через электрический разряд. Для создания инверсной населенности атомов неона, то есть для увеличения населенности уровня 2 и уменьшения населенности уровня 1, используют вспомогательные атомы гелия. [32]
 |
Принципиальная конструкция газодинамического лазера с тепловым возбуждением [ 14. [33] |
В газодинамических лазерах ( ГДЛ) предварительное возбуждение газовой смеси производится тепловым, химическим, электрическим способами. Процесс создания инверсной населенности осуществляется с помощью адиабатического расширения рабочей смеси. [34]
В этом случае населенность нижнего рабочего уровня оказывается небольшой даже при комнатной температуре. Это облегчает создание инверсной населенности, приводя к уменьшению мощности источника оптической накачки. [35]
После возбуждения атомы дезактивируются несколькими способами: за счет соударений с электронами или с атомами другого сорта, путем столкновения со стенками ячейки либо благодаря спонтанному испусканию. Следовательно, процесс создания инверсной населенности в газе гораздо более сложен, чем в ионном кристалле. [36]
Этот тип СО2 - лазеров позволяет увеличить съем мощности с единицы объема на 4 - 5 порядков по сравнению со стационарным разрядом. В основе нестационарного метода создания инверсной населенности в ГДЛ используется метод, в котором предварительно возбужденный газ подвергается глубокому и быстрому охлаждению за счет адиабатического расширения. [37]
Эта зависимость определяется механизмом создания инверсной населенности среды и характером уширения спектральной линии активного вещества. [38]
В нем используется четырехуровневая система создания инверсной населенности. Активной средой в данном случае является смесь газов гелия и неона в соотношении 10: 1, содержащаяся в стеклянной трубке под низким давлением. Парциальные давления гелия и неона равны, соответственно, 1 мм рт. ст. и 0 1 мм рт. ст. Собственно лазерный переход происходит в неоне, то есть атомы неона являются излучающими ( рабочими), атомы гелия - вспомогательными, необходимыми для создания инверсной населенности атомов неона. На рис. 38.4 показаны энергетические уровни атомов гелия и неона. [39]
В соответствии с физической природой газа различают атомные, ионные и молекулярные лазеры. Газовые оптические генераторы различают также по методу создания инверсной населенности. Приборы, в которых инверсия населенностей достигается за счет соударения частиц газа ( атомов, ионов или молекул) с быстролетящими электронами при электрическом раз - - ряде, называют газоразрядными лазерами. Химические лазеры - квантовые приборы, в которых газ перехедит в активное состояние за счет быстропротекающих химических реакций, сопровождающихся разрушением ( диссоциацией) молекул. Наконец, в газовых лазерах некоторых типов используют методы энергетической накачки обычно в оптическом диапазоне. [40]
Электроны в ПС термодинамически неравновесны. Это обстоятельство и однородность Е / р в длинных трубках используются для создания инверсной населенности атомов и молекул в газовых лазерах. [42]
Важная особенность твердотельных ОКГ связана с энергетическим спектром твердого тела, в котором многие энергетические уровни частиц, расщепляясь, образуют достаточно широкие энергетические зоны, состоящие из множества близко расположенных энергетических состояний. Поэтому наряду с узкими линиями переходов в спектре имеются весьма широкие спектральные полосы, которые в большинстве случаев используются для создания инверсной населенности методом энергетической накачки. [43]
Поясним сказанное несколькими примерами. Лазерное излучение, являясь экологически чистым направленным потоком когерентной электромагнитной энергии, представляет собой диссипативную структуру, в которой за счет создания инверсной населенности ( сугубо неравновесный процесс) на энергетических уровнях рабочей среды с помощью другой внешней системы происходит индуцированная генерация строго сфазируемых квантов. Энергия квантов вынужденного излучения при этом соответствует разности энергий уровней излучательного перехода с верхнего лазерного уровня на нижний уровень. При отсутствии инверсной населенности и внешнего индуцированного воздействия происходит спонтанное беспорядочное излучение при переходе возбужденных частиц рабочей среды на нижние энергетические уровни, система переходит в равновесное состояние. [44]
Помимо метода энергетической накачки, применяемого, например, для возбуждения газового лазера на парах цезия, в газовых приборах используются методы создания инверсной населенности, специфические лишь для приборов этого класса. [45]
Страницы: 1 2 3 4 5