Lazer fizikasi fanining tarixi, buguni va kelajagi

He - Ne lazеrini enеrgеtik satxlarini va ular orasidagi kvant o’tishlarni tushuntirib bеring?

Geliy-neon lazeri.Geliy-neon lazeri neytral atomlar aso­sida ishlaydigan gaz lazerlariga kiradi. Geliy-neon lazeri keng tarqalgan, birinchi marta ishga tushirilgan gaz lazeridir. Geliy-neon lazeri uch xil to’lqin uzunligida generasiya hosil qiladi: λ=3,39mkm, λ=0,633mkm, λ=1,15mkm. Lazer qurilmasi birinchi marta 1961 yilda ishga tushirilgan. Eng keng tarqalgan geliy-neon la­zeri qizil rang chiqaruvchi (λ=0.633mkm) lazerdir.
Geliy va neon atomlarining energetik sathlari 46-rasmda tasvirlangan.

46- rasm. Geliy-neonlazeri nurlanishini hosil qiluvchi Ne va Ne gaz atomlarining energetik sathlari.


Geliy atomining elektron bilan to’qnashib uyg’onishi neon atomining uyg’onishidan samaraliroq va uyg’ongangeliy atomining megastabil sathlari neon atomlari­ning energetik sathlariga mos keladi. Geliy atomi bilan neon atomi to’qnashganda rezonansli energiya almashinuvi sodir bo’ladi.Neon atomlarini bevosita uyg’otishdan ko’ra rezonansli uyg’otish ancha samaralidir. Geliy atomining uyg’ongan metastabil energetik sathlari 2²s, 2¹s neon atomining uyg’ongan energetik 2sva 3s sathlariga rezonancdir. Bevosita neon ato­mining uyg’onishi elektron bilan to’qnashib,o’sha 2s, 3s sathlar bilan Zr, 2r sathlar o’rtasida inversion ko’chirish hosil qiladi.Geliy-neon lazeri to’rt energetik sathli aktiv modda kabidir. Generasiya 3s₂→2p₄ (λ=0,633mkm), 3s₂→Zr₄ (λ=3,39mkm), 2s₂→2r₄ (λ=1,15mkm) kabi kvant o’tishlarda ko’zatiladi. Neon gazining 3s uyg’ongan energetik holatda yashash vaqti τ_s=100nsvar holatda τ_r=10ns. 3s–holatda uyg’ongan neon atomlari ko’proq yashaydi va to’planadi. Isholat metastabil energetik sath bo’lib, uning relaksasiyasi neon atomi gazorazryad trubka devoriga urilgandan keyin sodir bo’ladi va atom pastki asosiy energetik holatga o’tadi. Rezona­tor ko’zgularining qaytarish koeffisiyentini selektiv o’zgartirib, uch xil to’lqin uzunliklarini navbat bilan generasiyalash mumkin. Rezonatorga uch qirrali prizma kiritib vauni burib ham generasiya nurlanish chastotasini o’zgartirish mum­kin.
Uy haroratida (T=300K) geliy-neon gazi dopplercha kengayishga ega bo’lib, (1.6.13) formulaga asosan spektral kengligi Δv_D=6,3·10^–2sm^–1 (λ=0,633mkm) ga teng. Rezonator uzunligi L=15sm bo’lsa, bir aksial modalar generasiya nurlanishini hil qilish mumkin, chunki aksial modalar oralig’i Δv_g=1/2L bilan aniqlanadi

23.