Cтраница 5
Несколько слов о непрерывном режиме генерации. Если обратить внимание на спектры поглощения кристаллов MgF2 - Ni2 и MgF2 - V2 ( см. рис. 3.5. и 3.11), то видно, что эти среды являются весьма удобными для возбуждения. При накачке этих кристаллов в низко лежащие полосы квантовый выход люминесценции близок к единице. Люминесцентный распад метастабильных состояний также весьма благоприятный для создания необходимой инверсной населенности. [61]
Как уже отмечалось, в лазерах на гранате с неодимом нижние рабочие уровни заселены слабо, и поэтому основная доля мощности накачки расходуется не на создание инверсной населенности ( з 2), а на преодоление потерь в резонаторе и на полезное выходное излучение. При этом для возникновения генерации достаточно перевести на уровень 3 лишь малую часть ионов, находящихся на основном уровне. Это выгодно отличает этот вид лазеров от лазеров, работающих по трехуровневой схеме. В последних нижним рабочим уровнем является основной уровень, и для создания инверсной населенности ( NzN) требуется перевести на метастабильный уровень 2 не менее половины ионов с основного уровня, а с учетом потерь в резонаторе и полезного излучения больше половины. Поэтому в трехуровневых лазерах ( например, на рубине) мощность накачки расходуется непроизводительно и их КПД оказывается существенно ниже. [62]
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. [63]