Lazer fizikasi fanining tarixi, buguni va kelajagi

Sathlardagi zichlanish inversiyasini tushuntirib, sxemasini keltiring.

Absolyut qora jismning hajm birligidagi nurlanuvchi ossillyator (tebranuvchi) larning nurlanish ener­giya zichligiga teng, ya’ni:
. (1.1.11)
Demak, ikki energetik sathli sistema uchun spontan nurlanish koeffisiyentining majburiy nurlanishi koeffisiyentiga nisbati nurlanish chastotasining ikkinchi darajasiga proporsionaldir.Chunki chastotasi 10¹⁶Gs bo’lgan nurlanishni hosil qilgan spontan nurlanishi nihoyat darajada tez va qisqa muddatli bo’ladi, uyg’ongan energetik sathda saqlanib turadigan atomlar deyarli bo’lmaydi va inversiya ko’chnanlikni hosil qilish ancha qiyinlashadi. Agar optik damlashni va spontan nurlanishni e’tiborga. olsak, aktiv moddada inversion ko’chganlikning o’zgarish tezligini quyidagicha yozish mumkin:
, W_n –optik damlash tezligi, N₂/t_sp –spontan o’tish tezligi, –majburiy yutilishni ifodalaydi,
–majburiy nurlanishni ifodalaydi.
Yig’indi ishora barcha aksial modalarni hisobga olinganligini bildiradi. 1.7.21 formulani ixchamlab qo’ydagicha yozamiz:
optik damlash tomonilan inversiya hosil qilingandir. Usha talabga ko’ra (1.7.28) Formulani yozamiz: . Tenglamaning yechimidan generasiya boshlanish oldidan paydo bo’lgan inversion ko’chganlikni topamiz: .
Vaqt cheksizlikka intilganda inversion ko’chganlikning chegaraviy qiymati quyidagicha topiladi
, (1.7.31)
N₀–inversion ko’chganlikning chegaraviy qiymati deyiladi. Inversion ko’chganlikning nisbiy tezligi chegaraviy qiymatga yaqinlashadi

29. 
    Qanday shartlar bajarilganda zarrachalar sistemasi elektromagnit to‘lqinlarini kuchaytiruvchi xususiyatga ega bo‘ladi
    

Uyg’ongan atomning asosiy energetik sathta o’z-o’zidan qaytishi va o’sha vaqtda yorug’lik kvantini chiqarishi hodisasiga spontan nurla­nish deyiladi. Spontan nurlanish tufayli ajratib chiqarayotgan kvantlar ixtiyoriy yo’nalishda tartibsiz tarqaladi. Nurlanish chastotasi q uyidagicha aniqlanadi: h = 6,62.10^-27ergs - Plank doimiysi.
Majburiy nurlanish tashqi yorug’lik energiya zichligi – ga va ikkinchi sathdagi atomlar soni N₂ ga bog’liq. Atomlarning dt vaqt davomida majburiy nurlanishlar soni quyidagi formula orqali ifodalanadi: , Bunda, B₂₁ - majburiy nurlanish ehtimoliyati yoki majburiy nurlanish uchun Eynshteyn koeffisiyenti deyiladi, ( ).Shunday qilib, majburiy nurlanish – bu tashqi maydon ta’siridagi nurlanishdir. Shuning uchun ham u kogerentdir Ikki energetik sathli sistemada ham absolyut qora jismning nurlanishi kabi spontan nurlanish, majburiy nurlanish va majburiy yutilish kabi fizik jarayonlar sodir bo’ladi. Termodinamik muvozanat sharoitida asosiy energetik sathdan ikkinchi uyg’ongan energetik sathga o’tishlar soni, uyg’ongan energetik sathdan asosiy energetik sathga o’tishlar soniga tenglashadi, ya’ni energiyaning saqlanish qonuniga ko’ra. ,
. Normal sharoitda birlik hajmdagi atomlar soni: . Termodinamik muvozanat sharoitida energetik sathlarga atomlarning taqsimoti Bolsman qonuniga bo’ysunadi, ya’ni:
, g₂,g₁ – energetik sathlarning aynishi. Agar g₂=g₁= l, bo’lsa, (1.1.8) formulani quyidagicha yozish mumkin: . Termodinamik muvozanat mavjud bo’lganda V₂₁=V₁₂ tenglik bajariladi va (1.1.7), (1.1.9) formulalardan nurlanishning spektral energiya zichligi aniqlanad . A₂₁/V₂₁ nisbat absolyut qora jismning hajm birligidagi nurlanuvchi ossillyator (tebranuvchi) larning nurlanish ener­giya zichligiga teng, ya’ni: