Mavzu: Optik rezonatorlar. Mundarija: I. Kirish. I. Bob. Lazerlar haqida umumiy ma’lumot

G(v)≥γ(v). (2.22)
Koeffisiyentlar o’zaro tenglashgan holatni generasiyaning quyi chegarasi yoki ostonasi deyiladi:
G(v) = γ(v). (2.23)
(2.11) va (2.12) formulalarga asosan (2.23) tenglikni quyidagicha yozish mumkin:
. (2.24)
Generasiyaning quyi chegarasi lazer nurlanishining boshlanishini ifodalaydi. Chaqmoq lampasining G(v)=γ(v) tenglikni hosil qilgan energiya qiymatiga damlash energiyasining osto­nasi yoki damlash ostonasi deyiladi Ma’lumki, chaqmoq lampasi moddada inversiya ko’chganlikni hosil qiladi. (2.24) formuladan N₂–N₁ inversiya ko’chganlikning generasiya ostonasiga teng qiymati aniqlanadi:
(2.25)
Nⁿ/l –aktiv moda uzunligiga to’g’ri kelgan inversion ko’chganlikning chiziqli zichligi bo’lib, uning qiymati generasiya­ning quyi chegarasiga mos kelishini ifodalaydi. l – aktiv modda uzunligi.
(2.8) formulaga asosan l(0) intensivlikdagi yorug’lik l=L qalinlikdagi aktiv moddadan bir marta o’tganda yorug’lik intensivligi eksponensial qonunga muvofiq kuchayadi. Aktiv modda rezonator oralig’ini to’ldiradi. Rezonatorning bir marta to’la tebranishida yorug’lik aktiv modda qalinligini ikki marta o’tadi, formulaning darajasida koeffisiyent 2 paydo bo’ladi:
(2.26)
Rezonator ko’zgularining qaytarish koeffisiyentini hisobga olsak, (2.26) formulani generasiya ostonasiga kura yozish mumkin:
, (2.27)
Generasiya ostonasida yorug’lik intensivliklari nisbati birga teng, ya’ni aktiv modda orqali yorug’lik o’tganda intensivligi o’zgarmaydi:
. (2.28)
Darajali funksiyadan qutulib, kuchayish koeffisiyentini topamiz:
. (2.29)
Bu formula (2.23) tenglamaga ekvivalent generasiya ostonasini ifodalaydi. Generasiya ostonasiga erishish, generasiyani kuzatish emas. Generasiyani kuzatish uchun kuchayish koeffisiyenti yo’qotish koeffisiyentidan katta bo’lishi shart va zarur. Generasiya sharti quyidagi tengsizlik bilan aniqlanadi:
G(v)≥γ(v). (2.30)
Shu tengsizlik bajarilsa, hamisha generasiya mavjud. Agar yo’qotish koeffisiyenti kuchayish koeffisiyengidan katta bo’lsa, generasiya hyech qachon kuzatilmaydi.

6-rasm. Kuchayish va yo’qotish koeffisiyentlarining chasto-talarga bog’liliq grafigi. G(ν) shakli aynan Lorens g_L(v) funksiyasi bilan ifodalan-adi. Generasiyada uchta aksial moda qatnashishi shartli ravishda ko’rsatilgan.
Kuchayish koeffisiyenti aktiv moddaning spektral chizig’i shakliga g(v, v₀) ga proporsional kattalikdir. Koeffisiyent G(v) nurlanish chastotasiga bog’liq, uning shakli esa g(v, v₀) funksiyasi bilan aniqlanadi va markaziy nurlanish chastotasi maksimum kuchayishga egadir. Koeffisiyent γ(v) esa barcha nur­lanish chastotalari va barcha aksial moddalar uchun bir xil qiymatga ega. O’sha sababga ko’ra markaziy moda generasiyaga birinchi bo’lib chiqadi.
18-rasmda generasiyaga uchta aksial moda ishtirok etishi shartli ravishda ko’rsatilgan. Genera­siyaga chiqqan 3 modaning kuchayish koeffisiyenti yo’qotish koeffisiyentidan ustun.
Demak, lazer nurlanishini kuzatish uchun kuchayish koeffisiyenti hamisha yo’qotish koeffisiyentidan katta bo’lishi shart.
Xulosa
Optik rezonatorlarning eng keng tarqalgan turlari bir-biriga qaragan ikkita tekis (tekis) yoki sharsimon nometalldan iborat.Ulardan eng oddiyi tekislik-parallel rezonator yoki rezonatordir,ikkita qarama-qarshi tekis oynadan iborat.^[Oddiy bo'lsa-da, bu qurilma tekislash qiyinligi sababli katta hajmdagi lazerlarda kamdan-kam qo'llaniladi; nometall bir necha ichida parallel ravishda hizalanishi kerak, aks holda bo'shliq ichidagi nurning "aylanib yurishi" uning bo'shliqdan tashqariga chiqishiga olib keladi.Biroq, oyna oralig'i kichik bo'lgan juda qisqa bo'shliqlar uchun bu muammo sezilarli darajada kamayadi (L<1 см).Shuning uchun tekislik-parallel rezonatorlar odatda mikrochip lazerlarida qo'llaniladi. Bunday hollarda, alohida ko'zgularni ishlatish o'rniga optik qoplama to'g'ridan-to'g'ri lazer muhitining o'ziga qo'llanilishi mumkin.Самолет-параллельный резонатор ham asosdir.
Egrilik radiusli ikkita oynali rezonator uchun_{R1ва R2}bir qancha umumiy rezonator konfiguratsiyalari mavjud.Агар иккита радиус резонатор узунлигининг ярмига тенг бо'лса (_{R1= R2 =}L /2 ), konsentrik yoki sharsimon rezonator olinadi.Ushbu turdagi rezonator cheklangan hosil qiladi ko'zgularda katta nur diametri bilan rezonatorning markazida nurli bel, oynaning butun diafragmasini to'ldiradi.Shunga o'xshash bir tekis oynali yarim sharsimon rezonator va rezonator uzunligiga teng radiusli bitta oyna.
Umumiy va muhim dizayn - bu radiuslari rezonator uzunligiga teng bo'lgan ko'zguli konfokal rezonator (_{R1= R2} = L).Ushbu dizayn ma'lum bir rezonator uzunligi uchun rezonator oynalarida mumkin bo'lgan eng kichik nur diametrini ta'minlaydi va ko'pincha ko'ndalang rejimli nurlanish naqshining tozaligi muhim bo'lgan lazerlarda qo'llaniladi.
Botiq-qavariq rezonator manfiy egrilik radiusi bo'lgan bitta qavariq oynaga ega.Ushbu dizayn nurning bo'shliq ichidagi fokusini yaratmaydi va shuning uchun juda yuqori quvvatli lazerlarda foydalidir, bu erda bo'shliq ichidagi yorug'lik intensivligi, agar u fokuslangan bo'lsa, intrakavitatsiya muhitiga zarar etkazishi mumkin.
Lazer fizikasida zamonaviy tadqiqotlar yo'nalishlarini o‘rganish davomida quyidagi hulosalarni qildim.
1. Lazer fizikasida zamonaviy tadqiqotlar yo'nalishlari bo‘yicha etarlicha ma‘lumot yig‘dim.
2. Lazerlarning aktiv muhitlari asosiy qism hisoblanib bevosita hosil qilingan nurlanishning fizik hossalarini aniqlaydi. Shuningdek aktiv muhitlar lazerlarning qo‘llanish sohalarini belgilaydi va kengaytiradi.
3. Faol muhitlari asosiy qism hisoblanib bevosita hosil qilingan nurlanishning fizik hossalarini aniqlaydi. Shuningdek aktiv muhitlar lazerlarning qo‘llanish sohalarini belgilaydi va kengaytiradi.
4. Anizotropik muhitda sodir bo`ladigan dispersiyani oddiy va g`ayri oddiy sindirish ko`rsatkichlari fazalar farqini ifodalash qulaydir.
5. Fazalar farqini tanlash yo`li bilan optik tajribalari uchun muhim bo`lgan yarim va chorak to`lqin uzunlik ajratish mexanizmi spekraskopiya uchun samaralidir.
6. Mazkur malakaviy bitiruv ishida qo‘yilgan maqsad rejalashtirilgan asosda nihoyasiga yetkazildi deb hisoblayman.