ЛАЗЕР

ЛАЗЕР, оптикалык кванттык генератор (англ. ЫеМ АшрННсаНоп Ъу 8Пти1а1ес1 Етхээхоп о£ ЕаЛаНоп - аргасыз нурлануунун натыйжасын­да жарыктын күчөшү деген сүйлөмдүн кыскар­тылып жазылышы) - индукцияланган аргасыз нурлануунун натыйжасында оптикалык диапа­зондогу когеренттүү, монохром электр-магнит толкундарды пайда кылуучу курал. Л. нурла­ры толкун узундугунун (ультракызгылт көктөн субмиллиметрге чейинки) кеңири диапазонун камтыйт. Микротолкундук диапазондогу алгач­кы кванттык генератор 1954-ж. сов. физиктер Н. Г. Басов, А. М. Прохоров, амер. физиктер Гар­дон м-н Таунс (Нобель сыйлыгына татыктуу болушкан) тарабынан иштетилген. Рубин Л-ин 1960-ж. амер. физикТ. Мейман, 1961-ж. гелий­неон Л-ин амер. физик Жаван жасаган. 1962- 68-ж. газ, суюктук ж-а катуу заттуу (диэлектр­дик кристаллдарда, айнектерде, жарым өткөр­гүчтөрдө) Л-лер пайда болгон. Л-дин нурлануу­сунун негизги мүнөздөмөсү - жогорку ургаалдуу­лугу, когеренттүүлүгү ж-а багыттуулугу. Арга­сыз нурлануу ж-а тескери байланыш генера­цияга алып келүүчү Л-дин негизги процесс­тери болуп эсептелет. Л-дик генераторлордон ки­йин колдонулуучу Л-дик күчөткүчтөр да бар. Л-дин иштөөсү сырткы электр-магнит талаасы­нын таасири аркылуу фотондордун аргасыз нур­лануусуна негизделген (к. Кванттык электро­ника). Эгерде инверсиялык, туруксуз абалда (тескери) болгон чөйрөдө, со = (Е₂ - Е_г) Й жыштыгында электр-магнит толкуну таралса, анда анын ургаалдуулугу аргасыз нурлануу эсе­бинен чоңоё баштайт. Анын чоңоюшу аргасыз нурланган фотондордун чөйрөдө таралган тол­кун пайда кылуучу фотондордон айырмасы жок

экендиги м-н шар­тталат. Формула­дагы Е_г, Е, - ден­гээлдердин энергия­сы; А‘, - негиз­ги ж-а дүүлүккөн абалдагы бөлүкчө­лөрдүн саны (1-сү­рөт). Л. үч негизги бөлүктөн турат: ак­тивдүү чөйрө (ак­тивдүү элемент); активдүү чөйрөдө инверсияны (турук­суз абал) пайда кы­луучу түзүлүш (шы­коочу система); он-тескери байланышты кам­сыз кылуучу түзүлүш (к. Оптикалык резона­тор). Оптикалык резонатордун огу б-ча өзүнөн өзү нурланган фотондор күзгүлөрдөн көп жолу чагылып, улам активдүү чөйрө аркылуу өтүп, анда аргасыз нурланууга алып келет. Резона­тордун ар бир өтүшүндө энергиянын жоголушу, толкун энергиясынын көбөйүшү' м-н генерация башталат. Чөйрөгө энергия ар кандай жолдор м-н, а. а., электр талаасынын, лампалардын жарык энергиясы, хим. жол м-н импульстук ж-а үзгүлтүксүз түрдө берилет. Л. системасында бөлүкчөлөр энергияны алып, жогорку энергия-3 лык

2-сүрөт

денгээлге өтүш керек. Метатурук­туу денгээлде жа­шоо убактысы чон болгондуктан, анда дүүлүккөн бөлүкчө­лөрдүн саны негиз­ги денгээлге кара­ганда көбөйөт, б. а. инверсиялык жайгашуу пайда болот. Ошол метатуруктуу денгээлден сырткы аргасыз нурлантуу күчү пайда болгондо бөлүкчөлөр негизги деңгээлге өтүп, Л-дик нур­лануу башталат. Бул схема үч деңгээлдүү сис­тема деп аталат (2-сүрөт.). Төрт деңгээлдүү сис­темада Л-дик нурлануу метатуруктуу денгээл­ден төмөнкү деңгээлге өткөндө пайда болот. Андан кийин ал деңгээлдеги бөлүкчөлөр негиз­ги деңгээлге нурлануусуз атомдук кагылышуу­ларда башка бөлүкчөлөргө энергиясын берип өтөт. Бул система өтө жакшы иштейт, анткени негизги деңгээлдеги бөлүкчөлөрдүн санына көз каранды эмес. Л. үзгүлтүксүз ж-а импульстук генерация режимдеринде иштейт. Импульстук режим бош генерация ж-а зор импульс режим­дерине бөлүнөт. Л-дин уникалдуу касиеттери­не жараша медицина, геология, геодезия, ме­таллургия, химия, локация, экология, басма иштеринде, аскердик курал-жарактарда, кесүү, ширетүү, байланыш ж. б. тармактарда колдо­нулат.