Barcha lazerlar quyidagi nurlanish xususiyatlari bilan ajralib turadi

Ishlash rejimiga ko'ra lazerlarni impulsli va uzluksiz bo'lish mumkin. Faol muhit turiga ko'ra lazerlar gaz, suyuq, yarim o'tkazgich va qattiq holatga bo'linadi. Nasos usuli bo'yicha: optik pompalanadigan lazerlar, gazli lazerlar, kimyoviy lazerlar, in'ektsiya lazerlari va elektron pompalanadigan lazerlar.

Barcha lazerlar quyidagi nurlanish xususiyatlari bilan ajralib turadi:
1) katta vaqt va fazoviy muvofiqlik. Kogerentlik vaqti t 10-3 s, bu uzunlikka izchillik mos keladi  ;
2) qat'iy monoxromatiklik:  ;
3) yuqori energiya oqimi zichligi;
4) nurda juda kichik burchakli divergensiya (5 · 10-4 radiandan 4 · 10-2 radiangacha).
Lazerlarning samaradorligi 0,01% dan (geliy-neon lazer uchun) 75% gacha (neodimiy shisha lazer uchun) o'zgaradi.
Lazerlarning uzluksiz emissiya kuchi 10-3W (geliy-neon lazer) dan 105W (gaz-dinamik CO2 lazer) gacha o'zgarib turadi. Impulsli nurlanishning kuchi 10 Vt (yarim o'tkazgich lazerlar) dan 1013 Vt (neodimiy shisha lazerlar) gacha o'zgarib turadi.
Lazer nurlanishining xususiyatlari keng qo'llaniladi. Lazerning yorug'lik energiyasini kosmosda, vaqt va tor spektr oralig'ida jamlash qobiliyati ikki usulda ishlatilishi mumkin:
1) uzluksiz va impulsli rejimlarda kuchli yorug'lik oqimlarining materiyaga rezonanssiz ta'siri (materiallarni lazer bilan qayta ishlash), termoyadroviy sintez muammosini hal qilish uchun kuchli lazerlardan foydalanish;
2) fotodissosiatsiya, fotoionlanish, fotokimyoviy reaksiyalarni keltirib chiqaradigan atomlar, molekulalar va molekulyar komplekslarga rezonans ta'siri.
Lazerli materiallarni qayta ishlash texnologiyasida qo'llaniladigan lazer nurlanishining rezonanssiz, termal effekti qattiq, mo'rt, o'tga chidamli materiallarda teshik ochish ishini soddalashtiradi. Misol uchun, lazer texnologiyasi olmos qoliplarini ishlab chiqarishda samarali bo'ladi - sim tortuvchi mashinalarning ishchi asbobi: ishlov berilgan material qolipdagi teshikdan tortiladi. Lazer texnologiyasi materialni kesish, uning yuzasiga naqsh qo'llash va kerakli mikrorelefni shakllantirish uchun ishlatiladi. Lazerli payvandlash an'anaviy tarzda payvandlash mumkin bo'lmagan metallar va qotishmalarni birlashtirishga imkon beradi.
Xususan, tibbiyotda (jarrohlik) lazer nurlari bir qator hollarda jarrohlik skalpel sifatida muvaffaqiyatli qo'llaniladi. Oftalmologiyada ko'zning ajratilgan to'r pardasi lazer nurlari bilan biriktiriladi. E'tibor bering, tibbiyotda lazer nurlarining tana to'qimalariga rezonansli ta'siri, xususan, geliy-neon lazerining kam quvvatli nurlanishi ham qo'llaniladi. Bunday ta'sirning mexanizmlari hali batafsil o'rganilmagan, uning juda past nurlanish kuchida (o'nlab millivatt) g'ayrioddiy yuqori samaradorligi lazer nurlanishi ta'sirida yuzaga keladigan zanjirli fotokimyoviy reaktsiyalar bilan izohlanadi deb taxmin qilinadi.Spektroskopiyada lazerlardan foydalanish an'anaviy usullarning imkoniyatlarini keskin oshirdi, bundan tashqari, printsipial jihatdan yangi fizikaviy printsiplarga asoslangan usullarni yaratishga imkon berdi. Sezuvchanlik spektroskopik usullar yagona atom va molekulalarni ro'yxatga olish bilan chegaralangan chegaraga keltirildi. Lazerli spektroskopiya usullari lazer kimyosida, lazer izotoplarini ajratishda qo'llaniladi.Lazerlar o'lchash texnologiyasida keng qo'llaniladi. Masalan, geliy-neon lazerlari asosidagi lazerli interferometrlar tekislash va tekislash ishlarini yuqori aniqlikda bajarish imkonini beradi. Ko'chma yarimo'tkazgichli lazerlarda lazerli yorug'lik diapazoni o'lchagichlari va hatto lazerli lenta o'lchovlari keng qo'llaniladi.

Lazerlarning qo'llanilishi shunchalik kengki, hatto ularni oddiy sanab o'tish ham mumkin emas, qo'shimcha ravishda lazerlarni qo'llash sohasi doimiy ravishda kengayib bormoqda.Lazerlarning paydo bo'lishi fizikaning chiziqli bo'lmagan optika va golografiya kabi yangi tarmoqlarining tug'ilishi bilan bog'liq.Nochiziqli optika kuchli yorug'lik nurlarining qattiq, suyuqlik va gazlarda tarqalishini va ularning moddalar bilan o'zaro ta'sirini o'rganadi. Yuqori quvvatli lazer nurlaridagi elektr maydon kuchlari atom ichidagi maydonlar bilan solishtirish mumkin yoki hatto undan ham oshib ketadi. Bu yangi optik effektlarning paydo bo'lishiga olib keladi va allaqachon ma'lum bo'lgan hodisalarning tabiatini sezilarli darajada o'zgartiradi. Xususan, yorug'likning o'z-o'zidan fokuslanishi 1969 yilda kashf etilgan: muhitda tarqaladigan kuchli yorug'lik nuri diffraktsiyani boshdan kechirmaydi, aksincha, o'z-o'zidan siqiladi.Golografiya (yunoncha holos — hammasi, toʻla, grapho — yozaman) — yorugʻlik bilan yoritilgan obʼyekt tomonidan aks ettirilgan toʻlqin orqali hosil boʻlgan interferentsiya naqshini qayd etishga asoslangan toʻlqin maydonini qayd etish va tiklash usuli. manba (ob'ekt to'lqini) va u bilan kogerent bo'lgan to'lqin.to'g'ridan-to'g'ri yorug'lik manbasidan (yo'naltiruvchi to'lqin). Yozib olingan interferentsiya namunasi gologramma deb ataladi.Yo'naltiruvchi to'lqin bilan yoritilgan gologramma yozish paytida ob'ekt to'lqini tomonidan yaratilgan to'lqin maydonining bir xil amplituda-fazali fazoviy taqsimotini yaratadi. Shunday qilib, gologramma, unda qayd etilgan interferentsiya naqshidagi mos yozuvlar to'lqinining difraksiyasi tufayli, mos yozuvlar to'lqinini ob'ekt nusxasiga aylantiradi.Golografiya asoslarini 1948 yilda ingliz fizigi D.Gabor, asli venger. Ushbu usulni eksperimental ravishda amalga oshirish va yanada rivojlantirish faqat yuqori darajadagi kogerentlik yorug'lik manbalari - lazerlar paydo bo'lgandan keyin mumkin bo'ldi.

olografik tasvirni yozib olish va ko'paytirish sxemalari ikkita rasmda ko'rsatilgan 15.8a, b.
Guruch. 15.8
№ 15 ma'ruza natijalari
1. Lazer yoki optik kvant generatori - optik rezonatorda joylashgan faol muhitning stimulyatsiyalangan yorug'lik chiqarishi tufayli kogerent elektromagnit to'lqinlarni hosil qiluvchi qurilma.
2. E2 energiyasi bilan qo`zg`algan holatda bo`lgan atomga: shartni qanoatlantiradigan chastotali foton ta`sir etsa, stimullangan nurlanish paydo bo`ladi, bunda E1 - asosiy holatning energiyasi. Rag'batlantiruvchi emissiya rag'batlantiruvchi emissiya bilan qat'iy muvofiqdir.
3. Agar E2 darajasida elektronlar E1 darajasiga qaraganda ko'p bo'lsa, u holda faol muhitning bunday holati populyatsiya inversiyasi holati deb ataladi. Bunday holda, stimulyatsiya qilingan emissiya jarayoni yorug'likni yutish jarayonidan ustun turadi.
4. Lazer nurlanishining paydo bo'lishi uchun optik rezonator yordamida amalga oshiriladigan ijobiy aloqaga ega bo'lish kerak. Eng oddiy optik rezonator bir-biriga parallel bo'lgan ikkita tekis oynadan iborat. Populyatsiya inversiyasi bo'lgan holatdagi faol muhit bu oynalar orasida joylashgan.
5. Populyatsiya inversiyasini yaratish jarayoni nasos deb ataladi. Har xil turdagi nasoslar mavjud. Optik nasos qattiq va suyuqliklarda qo'llaniladi. Bunday holda, populyatsiya inversiyasini yaratish uchun faol muhitda atomlarning kamida uchta energiya darajasi talab qilinadi.
6. Barcha lazerlar quyidagi nurlanish xususiyatlari bilan tavsiflanadi:
1) yuqori vaqt va fazoviy kogerentlik (kogerentlik vaqti t ~ 10-3 s, bu kogerentlik uzunligi l = s · t = 105 m ga mos keladi);
2) qat'iy monoxromatiklik: Dl ~ 10-11 m;
3) energiya oqimining yuqori zichligi;
4) juda kichik burchak farqi (5 · 10-4 radiandan 4 · 10-2 radiangacha).
1. Lazer nurlanishining xususiyatlari keng qo'llaniladi. Kuchli lazer nurlarining moddaga rezonanssiz ta'siri ham, turli xil fotostimulyatsiya reaktsiyalarini keltirib chiqaradigan atomlar va molekulalarga rezonans ta'siridan foydalaniladi.
2. Lazerlarning paydo bo'lishi bilan golografiyani eksperimental amalga oshirish va yanada rivojlantirish mumkin bo'ldi. Golografiya - yorug'lik manbai (ob'ekt to'lqini) tomonidan yoritilgan ob'ektlar tomonidan aks ettirilgan to'lqin va u bilan to'g'ridan-to'g'ri keladigan to'lqin tomonidan hosil bo'lgan interferentsiya naqshini ro'yxatga olish asosida to'lqin maydonini qayd etish va tiklash usuli. yorug'lik manbai (mos yozuvlar to'lqini).