Urganch davlat universiteti fizika-matematika fakulteti fizika kafedrasi

Yarimo’tlazgichli lazerlarning tuzilishi va ishlash sxemasi

Loyihaning nazariy, amaliy, hisob-kitob, texnik tomonlari
Har bir lazer tizimi biri yarim yarim shaffof bo'lgan optik jihatdan parallel va yuqori darajada aks ettiruvchi oynalar orasiga joylashtirilgan faol muhitdan va uni haydash uchun energiya manbaidan iborat. Kuchaytiruvchi vosita qattiq, suyuq yoki gaz bo'lishi mumkin, ular elektr yoki optik nasos yordamida stimulyatsiya qilingan emissiya orqali u orqali o'tadigan yorug'lik to'lqinining amplitudasini kuchaytirish xususiyatiga ega. Maqola ko'zgu jufti orasiga shunday joylashtirilganki, ularda aks etgan yorug'lik har safar u orqali o'tib, sezilarli darajada kuchayib, yarim shaffof oynaga kirib boradi.

Ikki darajali muhit
Atomlari atigi ikkita energiya darajasiga ega bo'lgan faol muhit bilan lazerning ishlash printsipini ko'rib chiqamiz: hayajonlangan E 2 va asos E 1. Agar atomlar har qanday nasos mexanizmi (optik, elektr zaryadsizlanishi, tokni uzatish yoki elektronni bombardimon qilish) yordamida E 2 holatiga qo'zg'aladigan bo'lsa, u holda bir necha nanosekundadan so'ng ular hν \u003d E 2 - E 1 energiya fotonlarini chiqarib, er holatiga qaytadilar. Eynshteyn nazariyasiga ko'ra emissiya ikki xil usulda hosil bo'ladi: yoki foton tomonidan indüklenir yoki o'z-o'zidan paydo bo'ladi.
Birinchi holda stimulyatsiya qilingan emissiya, ikkinchidan, o'z-o'zidan paydo bo'ladigan emissiya sodir bo'ladi. Issiqlik muvozanatida stimulyatsiya qilingan emissiya ehtimoli o'z-o'zidan chiqarilishidan ancha past (1:10 33), shuning uchun aksariyat oddiy yorug'lik manbalari bir-biriga mos kelmaydi va issiqlik muvozanatidan tashqari sharoitlarda lasing mumkin.
Hatto juda kuchli nasos bilan ham, ikki darajali tizimlarning soni faqat tenglashtirilishi mumkin. Shuning uchun optik yoki boshqa nasos usullari bilan teskari populyatsiyaga erishish uchun uch yoki to'rt darajali tizimlar talab qilinadi.
Ko’p darajali muhit
Uch darajali lazerning ishlash printsipi qanday? Ν 02 chastotali intensiv nur bilan nurlanish ko'p miqdordagi atomlarni E 0 eng past energiya sathidan yuqori E 2 gacha pompalaydi. Atomlarning E 2 dan E 1 ga nurli bo'lmagan o'tishi natijasida E 1 va E 0 o'rtasida populyatsiya inversiyasi o'rnatiladi, bu amalda atomlar uzoq vaqt E metastabil holatida bo'lganida va E 2 dan E 1 ga o'tish tez sodir bo'lganda bo'ladi. Uch darajali lazerning ishlash printsipi ushbu shartlarni bajarishdir, buning natijasida E 0 va E 1 orasida populyatsiya inversiyasiga erishiladi va fotonlar induktsiyalangan nurlanishning E 1 -E 0 energiyasi bilan kuchayadi. Kengroq E 2 darajasi samarali nasos uchun to'lqin uzunliklarining assimilyatsiya diapazonini oshirishi va natijada stimulyatsiya qilingan emissiyani ko'payishiga olib kelishi mumkin.
Uch darajali tizim nasosning juda yuqori quvvatini talab qiladi, chunki avlodning quyi darajasi asosiy hisoblanadi. Bunday holda, populyatsiyaning inversiyasi sodir bo'lishi uchun atomlarning umumiy sonining yarmidan ko'pi E 1 holatiga quyilishi kerak. Bu behuda energiya. Agar quyi avlod darajasi asosiy bo'lmasa, bu kamida to'rt darajali tizimni talab qiladigan bo'lsa, nasos quvvati sezilarli darajada kamayishi mumkin.
Faol moddaning xususiyatiga qarab lazerlar uchta asosiy toifaga, ya'ni qattiq, suyuq va gazga bo'linadi. 1958 yildan beri lasing yaqut kristalida birinchi marta kuzatilganidan buyon olimlar va tadqiqotchilar har bir toifadagi turli xil materiallarni o'rgandilar.

Yarimo’tkazgichli kvant generatori

Xulosa
Kurs ishim yakunida xulosa sifatida yuqorida ko’rib chiqqan “Yarimo’tkazgichli lazerlar” to’g’risidagi barcha ma’lumotlarni qisqacha ko’rinishda izohlayman:
Hozirda zamonaviy fanning deyarli hamma sohalarida, tehnologiya, tibbiyot, sanoat, aloqa, tadqiqiot va h.k sohalarni lazerlarsiz tasavvur qilib bo’lmaydi
2000-yil yarimo’tkazgichli geterastrukturalar asosidagi lazer yaratilishi uchun J.I.Alfyo’rov nobel mukofoti laurenti bo’ldi.
So’ngi yillarda yarimo’tkazgichli lazerlarga malum bir amaliy yo’nalishlarda etibor alohida. Shu nuqtai nazardan ushbu taqdimotda shu tur lazerlar haqida malumot beriladi.
Yarimo`tkazgichli lazer, qattiq jismli lazerlarning o`ziga xos turiga kiradi. Yarimo`tkazgichli kristallar asosida tuzilgan qattiq jismli lazerlar yarimo`tkazgichli lazerlar deyiladi.
Yarimo‘tkazgich lazerlarning faol moddalari: GaAs, InAs, InSb, PbSe .
Yarimo’tkazgichli lazerlarning qo’llanilish sohalari:

• 
  Optik aloqa;
  
• 
  Optik lakatsiya va mahsus avtomatika;
  
• 
  Optoelektronika;
  
• 
  Mahsus yoritish tehnikasi;
  

Foydalanilgan adabiyotlar ro’yxati

• 
  Abduboqiyev O‘.A Tojiboyev I.I “Lazer fizikasi‖ o‘quv qo‘llanmasi”
  
• 
  Mirinoyatov M.M “Lazerlar fizikasi va texnikasi‖ “
  
• 
  Sh. M. Kamolho’jayev, M. Muhammadjanov. “Lazerlar va ularning qo’llanilishi”. Toshkent – 1999y.
  
• 
  Sh. Sodiqova, Sh. Otajonov . “Lazerlar va ularning amaliyotdagi o’rni”.
  

Toshkent-2020

Internet manzillar:

• 
  http://www.ziyouz.com
  
• 
  http://www.ziyonet.uz
  
• 
  http://www.Arxiv.uz