Laboratoriya ishi o5 raota prinsipini o'rganish va tollazer lazerining xususiyatlari

Laboratoriya ishi o5 RAOTA PRINSIPINI O'RGANISh VA TOLLAZER LAZERINING XUSUSIYATLARI. Ishning maqsadi: tolali lazer ishining fizik asoslarini o'rganish, lasing chegarasini aniqlash va tolali lazerning spektroskopik xususiyatlarini o'rganish. Aksessuarlar: itterbium tolali lazer "Itlar-1080", quvvat o'lchagich, optik spektr analizatori. Adabiyot: [1, 9, 14 - 16].

NAZARIY KIRISh Optik tolalar lazerning faol vositasi sifatida Elyaf lazerlari qattiq jismlarning bir turi, ammo ularning dizayni va ishlash xususiyatlarini aniqlaydigan bir qator xususiyatlarga ega. Elyaf lazerlarining faol vositasi sifatida optik tolalar, qoida tariqasida, qattiq holatdagi lazerlarda bo'lgani kabi, noyob tuproq aralashmalari bilan aralashtiriladi. Nasos nurlanishining va signalining tarqalishining to'lqin qo'llanmasi, ularning atrof-muhitning lateral yuzalari orqali nurlanishi tufayli yo'qotishlarni istisno qiladi. Bundan tashqari, optik tolalar ishlab chiqilgan bo'lib, ular yon sirt orqali samarali issiqlik tarqalishini ta'minlaydi va radiatsiya tarqalishining to'lqin yo'nalishi tabiati qattiq jism lazerning faol elementiga optik nasos paytida paydo bo'ladigan qattiq ob'ektiv ta'sirini istisno qiladi. Elyaf parametrlari chiqadigan nurlanishning geometrik parametrlarini ham ta'minlaydi. To'lqinning nurlanishini tolaning sinishi ko'rsatkichi (RI) profili bo'yicha tarqalishi, ularning eng sodda tomoni sirt, samarali issiqlik tarqalishi. qaysi biri bosqichma-bosqich quyidagi ibora bilan tavsiflanganligini aniqladi:

bu erda n - sindirish ko'rsatkichi, yadroning radiusi - n - qoplamaning sinishi, tolalar yadrosining sinishi ko'rsatkichi, na tolasi. Tegishli profil shakl. 5.1.

Shakl: 5.1. Sinov indeksining qadamli profili. Profil parametrlari nurlanishning tartib tarkibini, mos ravishda, lazer chiqish nurining geometriyasini aniqlaydi. Optik tolada tarqaladigan nurlanish parametrlari va to'lqin uzunligini bog'lash uchun normallashtirilgan chastota v kiritiladi:

bu erda Di% 3n-nel, A - tolaga tarqaladigan nurlanish to'lqin uzunligi. 40 V <2.405 ga to'g'ri keladigan to'lqin uzunliklari uchun bitta HE 1-rejim tolaga tarqaladi. HE1-rejim maydonining radial taqsimoti analitik echim bilan tavsiflanadi:

bu erda Jo va Ko - nolinchi tartibli Bessel va Hankel funktsiyalari, Eo - to'lqin amplitudasi va w - o'zaro bog'liqlik bilan yadro va qoplamadagi tartib parametrlari:

Ushbu taqsimotni Gauss taqsimoti orqali yuqori aniqlik bilan taxmin qilish mumkin:

1 / e darajasiga ko'ra. W holati uchun. sinishi indeksining pog'onali profili, maydon taqsimotining taxminan yarim kengligi, rejim maydonining radiusi yadro radiusiga va V normallashtirilgan chastotaning funktsiyasi bilan bog'liq bo'lgan ifoda mavjud:

Tarqatish shakl. 5.2. Gauss taxminiga mos keladigan maydon

Shakl: 5.2. Gauss taxminida maydon taqsimoti. Ko'pgina hollarda, faol tolalar silika shishasidan tayyorlanadi. Dopingli kremniy asosidagi tolalar uchun aktivator ionini tanlash quyidagi omillar bilan belgilanadi: birinchidan, bu 41 ion spektrning IQ ga yaqin qismida radiatsion o'tishga ega bo'lishi kerak. P3-ionining energiya sathlari orasidagi energiya farqi silika oynasidagi fonon energiyasidan oshib ketishi kerak, bu 1100 sm ". Bunga nurli nurlanishning oldini oluvchi energetik nurlanmagan bo'shashish sabab bo'ladi. Optik o'tish oralig'ida kichik bo'shliqqa ega bo'lgan energiya darajalarining mavjudligi 1-jadvalga olib keladi. Elyaf lazerlarida faol aralashmalar sifatida ishlatiladigan noyob tuproq ionlari Active ion Ho Er Range 920-940, 1900-1530-1700-980 Luminescence, nm 1050-1100 2100 1600 1900 1200

Nasos manbalari va ularning tolaga nurlanish kirishi Yilni yarimo'tkazgich manbalari tola lazerlarini quyish uchun ishlatiladi. Eng keng tarqalgani AIGaAs va InGaAsP tuzilmalariga asoslangan Fabry-Perot bo'shliqqa ega bo'lgan injektor lazerlari. Asosiy xususiyatlar orasida yarimo'tkazgichli lazerlarga asoslangan. yarimo'tkazgichli lazerlar, siz nurlanishning to'lqin uzunligini, maksimal chiqish quvvatini va chiqadigan nurlanish geometriyasini belgilashingiz mumkin, bu esa uni faol tola bilan moslashtirish shartlarini belgilaydi. Yarimo'tkazgichli diyotning spektral xarakteristikalari uning tuzilishini hosil qiluvchi qatlamlarning kimyoviy tarkibi va rezonatorning xususiyatlari bilan belgilanadi. Elyaf lazerlarini pompalamoq uchun eng keng tarqalgan bo'lib, kamdan-kam uchraydigan ionlarning assimilyatsiya tasmalarining maksimal darajalari bilan aniqlanadigan 800, 900-980 va 1480 nm to'lqin uzunliklarida chiqaradigan lazerlar keng tarqalgan. Boshqa ikkita xususiyat, ya'ni radiatsiya kuchi va o'zini o'zi. uning geometriyasi bir-biriga bog'liq bo'lib chiqadi, odatda tolalar lazerlari uchun yarimo'tkazgich manbalari tolaning chiqishiga (cho'chqa dumiga) ega. Bunday holda, ishlatiladigan tolaning yadrosining o'lchamlari yarimo'tkazgich lazerining chiqaradigan mintaqasi geometriyasi bilan belgilanadi. Shakl. 5.3 yarimo'tkazgichli lazerning nurlanish diagrammasini ko'rsatadi. Chiqaradigan mintaqaning kengligi Wu to'lqin uzunligi tartibida va uning uzunligi Va, aslida, maksimal nurlanish quvvatini aniqlaydi. Shu bilan birga, W ning ikkita odatiy qiymatiga ega bo'lgan diodlar, ya'ni 5-10 mikron va taxminan 100 mikron tartibida, keng tarqalishni topdilar. Wx qiymati 5 mikron bo'lgan lazerlar nurlanishni bir martalik tolalar yadrosiga kiritish uchun ishlatiladi. Bir martalik tolaga xos radiatsiya quvvati bir necha yuz mVt. W100 mkm bo'lgan lazerlar yadro diametri 100 mkm bo'lgan va NA% 3D0 diafragma bo'lgan ko'p rejimli tolaga 42 uchun 10 Vt quvvatga ega. 12-0.22.

Shakl: 5.3. Yarimo'tkazgich lazer nurlanish naqshlari. Amaldagi nasos manbasiga muvofiq har xil qoplamalar ishlatiladi. Shunday qilib, qiymati (W.) bo'lgan qisqa chiziqli uzunlikdagi kam quvvatli lazerlarda, tolada telekommunikatsiya tolalari singari himoya polimeri bilan qoplangan bitta qoplama mavjud. Keng chiqadigan maydonga ega manbalardan foydalanganda ikki qavatli tolalar keng tarqaldi. Bunday tolalar odatda uchta qatlamdan iborat: faol noyob nopoklik va sinish ko'rsatkichlari profiliga qo'shilgan yagona rejimli yadro; ichki kvarts qobig'i; tashqi polimer qobig'i, kvarts shishasi bilan taqqoslaganda, sindirish ko'rsatkichi pasaygan. Ichki kvarts qoplamasi odatdagi o'lchamlari 0,1-1 mm, radiatsiya kuchi bir necha birlikdan bir necha o'n Vtgacha bo'lgan yarimo'tkazgich manbalariga ega. Hozirgi vaqtda ishlatiladigan polimerlar tashqi to'lqin qo'llanmasining diafragmasini 0,4-0,6 darajasida ta'minlaydi. Ushbu tolalarning sinishi indeksining model profili shakl. 5.4a. Kvarts-polimer tolasi bo'ylab tarqalayotganda, noyob tuproq elementining faol ionlari tomonidan so'rilgan nurlanishni pompalamoq imkoniyatini ta'minlaydigan pompalanadigan nurlanish va aralashmalar luminesansni keltirib chiqaradi, bu esa qayta aloqa mavjud bo'lganda lasingga aylanishi mumkin. Bunday holda, lasing mintaqasi bir martalik yadroda lokalizatsiya qilingan bo'lib chiqadi, ya'ni uning xarakterli ko'ndalang kattaligi 5-30 mkm. Multimodli nasos nurlanishini tolali lazerning yagona rejimli lazer nurlanishiga o'tkazish printsipi shakl. 5.46.

Shakl: 5.4. (A) Sinishi indeksining modeli va (b) multimodli nasos nurlanishini bitta rejimli tolali lazer nurlanishiga o'tkazish tasviri. Qoplama rejimlarini yadro bilan samarali bog'lashini ta'minlash uchun qoplamadan foydalanish kerak, chunki dumaloq ichki qoplamali tolalarda quvvatning katta qismi yadro mintaqasini kesib o'tmaydigan rejimlarda taqsimlanadi. Absorbsiya samaradorligi 100% ga yaqin bo'lib, to'rtburchaklar, to'rtburchaklar, olti yoki sakkiz qirrali bir qirrali qirrali D shaklidagi tolalarda erishiladi. Dumaloq bo'lmagan ichki tolali geometriyali D shakli eng oson ishlab chiqariladi, chunki u ishlov beriladigan qismning faqat bitta yuzini silliqlashga o'xshaydi. Shu bilan birga, assimetrik shakli tufayli bunday yumaloq tolaning kam yo'qotish bilan biriktirilishi qiyin. Shuning uchun ular odatda qobiqning nosimmetrik shakli (kvadrat, olti burchakli va boshqalar) bilan ishlatiladi. D shaklidagi tolalar odatda boshqa optik tolali qismlarga payvandlash uchun mo'ljallanmagan hollarda qo'llaniladi. ikki qavatli tolalar - bu GTWave tolalari yoki ko'p qatlamli tolalar. GTWave tolasining o'ziga xos xususiyati shundaki, u umumiy polimer qoplamali ikki yoki undan ortiq optik tolalardan iborat bo'lib, ular kremniy bilan taqqoslaganda sindirish ko'rsatkichini pasaytirgan. GTWave tolasining sinishi indeksining model profili shakl. 5.5a. Elyaflardan biri (faol) yadroga itterbium ionlari qo'shilgan, qolgan qismi esa yuqori toza kvarts shishasidan yasalgan chizilgan tayoqchadir. Yarimo'tkazgichli emitentlardan nasos nurlanishi Elyaf (passiv) tola turi passiv tolalarga kiritiladi.

Shakl: 5.5. GTWave profili: (a) - sinishi bo'yicha model, (b) - ko'p rejimli nasosning faol tolaga o'tishi va tolali lazerning bir martalik nurlanishiga o'tishi tasvirlangan. Nasos nurlanishining tarqalish printsipi va faol yadroda nurlanish paydo bo'lishi shakl. 5.5b. Passiv tolalar bo'ylab tarqalishda nasos nurlanishi faol tolaga o'tadi va tolalardagi nasos kuchlarining nisbati ularning qoplamalari maydonlarining nisbati bilan aniqlanadi. Faol tolaga nasos nurlanishi faol noyob tuproq ionlari tomonidan so'rilib, lyuminesans va lasingni keltirib chiqaradi. Yadro yutilishi passiv tolalardan nurlanishning qo'shimcha pompalanishi bilan qoplanadi, bu esa tolalardagi doimiy nasos quvvat nisbatlarini saqlab turish uchun zarurdir. GTWave nasosli qismining uning faol va passiv tolasining o'ziga xos xususiyati shundaki, faol tola nasos nurlanishini quyish uchun ishlatilmaydi, bu esa tolali lazer va nasos manbasini optik izolatsiyasini ta'minlaydi. Bunga qo'shimcha ravishda, bir yoki bir nechta passiv tolalarning mavjudligi joriy qilingan nasos nurlanishining quvvatini sezilarli darajada oshirishga imkon beradi, chunki passiv tolaning har bir chiqishiga nasos manbalarini ulash mumkin bo'ladi.

Lazer bo'shlig'ining qurilishi Boshqa turdagi lazerlarda bo'lgani kabi, tolali lazerda lasing olish uchun ham ijobiy teskari aloqa zarur. Buning uchun, qoida tariqasida, har xil turdagi reflektorlar qo'llaniladi. Qattiq jismli lazerlarda bo'lgani kabi, bu maqsadda dielektrik va metall nometalldan foydalanish mumkin. Ular odatda katta tashqi diametri (300 mm dan yuqori) faol tolalar ishlatiladigan yuqori quvvatli tolali lazerlarda qo'llaniladi. Bunday holda, boshqa tola komponentlari bilan an'anaviy tolali 45 yopishtirish texnikasidan foydalanish qiyin. Elyaf lazerlarining xususiyati - faol tola chiqqanda nurlanishning divergensiyasi va uning kichik ko'ndalang o'lchamlari. Shuning uchun tolalarni reflektor bilan moslashtirish uchun linzalar, kolimatorlar va boshqa optik elementlardan foydalaniladi. Ommaviy optik elementlardan foydalanish maxsus tashqi sharoitlarni talab qiladi. Ya'ni, bunday tolali lazer qattiq hol lazerning odatdagi kamchiliklariga ega. Shakl. 5.6 ehtiyotkorlik bilan tekislashni, qat'iy fiksatsiyani va ularni tashqi optik elementlar bilan tolali lazerning soddalashtirilgan optik sxemasini ta'minlaydi.

Shakl: 5.6. Katta elementlarga asoslangan Fabry-Perot bo'shlig'iga ega lazerning sxemasi. Elyaf lazerini reflektor sifatida ulagichlar va Bragg panjaralaridan foydalanish mumkin. Bunday qurilmalarning ishlash printsipi shundan iboratki, ikkita optik tolalar uchun tolalar o'rtasida energiya almashinuvini ta'minlaydigan aloqa bo'limi hosil bo'lishi mumkin. Termoyadroviy biriktirgichlarda tolalarning aloqasi ularning qizishi va keyinchalik mexanik tortish paytida birlashishi bilan amalga oshiriladi. Shakl. 5.7 - bu bikonik biriktiruvchi uchun optik aloqa qismining sxematik tasviri.

Shakl: 5.7. Suzuvchi bikonik biriktiruvchi zanjir. Kirish tolasiga kiritilgan nurlanish tolalar yadrosining boshqariladigan rejimi sifatida tarqaladi. Cho'zish diametrini pasaytiradi, shunda havo interfeysida to'liq ichki aks etishi tufayli tola qoplamasi orqali nurlanish tarqaladi. Optik kontaktdagi ikkita tolalar etarli masofaga ega bo'lsa, energiya almashinishi mumkin. Shu bilan birga, uning Ikkinchi tolasining tolasidagi energiyaning ulushi asosan ikkala tolada nurlanishning tarqalish konstantalariga va shunga muvofiq nurlanish to'lqin uzunligiga bog'liq. Natijada, bo'linish nisbati spektral bog'liqligi ulagichning 46 chiqish qismida paydo bo'ladi, odatdagi bog'liqlik shakl. 5.8.

Shakl: 5.8 Birlashtiruvchi chiqadigan tolalardagi radiatsiya intensivligining spektral bog'liqliklari. Reflektor hosil qilish uchun ulagichning ikkita chiqish tolasi ulanishi kerak. Shakl. 5.9 spektral-selektiv biriktirgichlarga asoslangan reflektorli lazer diagrammasini ko'rsatadi. Kirish reflektorining spektral xarakteristikasi nasos to'lqin uzunligida samarali nurlanishni ta'minlashi kerak va chiqish ulagichining bo'linish koeffitsienti kerakli aks ettirish koeffitsientini ta'minlashi kerak. Kuplörler nurlanishni faqat tolalar yadrosi orqali uzatishi mumkinligi sababli, bunday sxemalar yadro pompalanadigan lazerlar uchun ishlatiladi. Nasosli lazerlarni qoplashda ulagich chiqish keng polosali oyna sifatida ishlatilishi mumkin. Ammo, agar chiqish quvvati bir necha vattdan ortiq bo'lsa, ulagichni yo'q qilish ehtimoli katta. Bunga qo'shimcha ravishda, bunday nometall juda keng aks ettirish spektriga ega, shuning uchun lazer to'lqin uzunligi qat'iyan o'rnatilmagan.

Shakl: 5.9. Birlashtiruvchi asosidagi reflektorli lazerning sxemasi. Fotosurat bilan sinishi indeksining Bragg panjaralari lazer bo'shlig'ini hosil qilishda keng qo'llaniladi. Fotosuratlarga ega bo'lgan sinishi ko'rsatkichlari panjaralarini olish selektiv reflektorlarning sifatiga aylandi, fotosensitivlik fenomeni kashf qilingandan so'ng, ma'lum to'lqin uzunliklarining ultrabinafsha nurlanishi ta'sirida tolaning yadro materialining sinishi ko'rsatkichi 47. Umuman olganda, fotosintez qilingan tolalar ichidagi Bragg sinishi sindirish indeksining tarqalishi nurlanishining o'zgarishi sifatida barqaror bo'lgan to'lqin uzunligi tartibining davri bilan 10 ° -10 ° darajasida yorug'lik yo'naltiruvchi mintaqada sinishi ko'rsatkichi modulyatsiyasiga ega bo'lgan tolalar tolasining segmenti sifatida tushunilishi kerak. Panjaraning asosiy xarakteristikalari - bu L sindirish koeffitsientining modulyatsiya davri, bn sinish induksiyasining induktsiya qilingan o'zgarishi kattaligi, yivlarning soni N yoki panjara uzunligi L.

bu erda / - intermode o'zaro ta'sirini amalga oshiradigan panjara tartibini tavsiflovchi butun son. Qarama-qarshi tarqalish yo'nalishiga ega bo'lgan asosiy rejim va rejim o'rtasidagi bog'liqlik ma'lum bir AB to'lqin uzunligida paydo bo'ladi:

bu erda n - tolaning asosiy rejimining samarali sinish ko'rsatkichi, A - yaqin infraqizil diapazonda aks etadigan panjaralar uchun 1 mkm dan kam bo'lgan panjara davri. Natijada, aks ettirish AB to'lqin uzunligida sodir bo'ladi. Panjara parametrlari (spektral kenglik, aks ettirish koeffitsienti) ro'yxatga olish sharoitlariga qarab keng farq qilishi mumkin va L uzunlikdagi Bragg panjarasining fotosensitivligi quyidagi ifoda bilan aniqlanadi: tolalar. Ko'zgu koeffitsienti R bir xil

birikish koeffitsienti, bu erda n nurlanish kuchining sindirish ko'rsatkichi paydo bo'lgan mintaqada tarqaladigan qismi. Rezonansning spektral kengligi maksimal yarmida quyidagi munosabat bilan ifodalanishi mumkin:

bu erda N - panjara ichidagi yivlarning soni va - chuqur panjaralar (R ~ 1) va sayoz panjaralar uchun (R ~ 0.5) birlikka teng bo'lgan parametr. Yuqorida ta'kidlab o'tilganidek, Bragg panjarasining davri spektrning IQ ga yaqin mintaqasida aks etish uchun 1 mkm dan kam, shuning uchun u ultrabinafsha nurlanishining interferentsiya shaklida ishlab chiqariladi. Shakl. 5.10 Lloyd interferometridan foydalangan holda panjara yozishni diagrammasini ko'rsatadi. Shuni ta'kidlash kerakki, nurlanishning izchilligi va shuning uchun asosan ro'yxatga olish sxemasi bilan qo'llanilishi argon lazerining ikkinchi harmonikasi yordamida bunday manbaning yuqori fazoviy darajasini talab qiladi, nurlanish to'lqin uzunligi esa 244 nm.

Shakl: 5.10. Lloyd interferometridan foydalangan holda panjara yozish sxemasi. Panjara yozishning yana bir usuli faza maskalaridan foydalanishga asoslangan. Ushbu usul kvarts fazasi niqobidan o'tgan nurlanish difraksiyasining birinchi va minus birinchi tartiblariga xalaqit beradi, uning relyefi nol va boshqa difraksiya tartiblarini bostiradigan qilib yozib olish sxemasi shakl. 5.11. Ushbu usulda nurlanish manbasining izchilligi talablari unchalik qattiq emas, bu esa zFeksimer lazerlari KrF (248 nm) va ArF (193 nm) dan foydalanishga imkon beradi. Bajarildi

Shakl. 5.12 Bragg panjarasining L% 3D5 mm, bn% 3D 8-10 ", l% 3D 0.4 mm bo'lgan tipik uzatish spektrini ko'rsatadi. Rasmdan ko'rinib turibdiki, Bragg panjarasi 1136 nm to'lqin uzunligida R ~ 0,99 aks ettiradi, spektr kengligi esa yansıtıcılık taxminan 0,4 nm'dir.Yansıtıcıligi yuqori va keng yansıtıcı spektri bo'lgan bunday panjaralar, odatda, tolalar lazerlerinin kirish reflektörleri sifatida ishlatiladi, chiqish reflektörleri uchun bir necha foizdan bir necha o'nlab yansıtıcı panjaralar ishlatiladi, Bragg panjara asosida tolali lazer reflektörler ishlatiladi. Aynan shu lazerlar yadroga va qoplamaga nasos berishda ham eng keng qo'llaniladi, shuni yodda tutish kerakki, ikkinchi holda panjara nasos nurlanishini ta'minlaydigan tola bo'lishi kerak.Gratlar to'g'ridan-to'g'ri faol tolaga yozilishi mumkin, ammo qoida tariqasida, ular 5-rasmdagi standart passiv tolalarga yoziladi .13 da yozilgan, so'ngra faol tola bilan biriktirilgan eng oddiy sxema ko'rsatilgan.

Shakl: 5.13. Bragg panjaralariga asoslangan reflektorli lazerning joylashuvi. Ushbu ishda GTWave tolali lazer o'rganilgan. Lazer sxemasi shakl. 5.14. Nasosga an'anaviy tolalar AOK qilinganligi sababli, telekommunikatsiya tolasi orqali. Faol tolaga 1.05-1.16 mkm oralig'ida lizing berib, itterbiy ionlari qo'shildi. Ushbu ishning 50-qismida alohida panjara yozilishining maqsadi - GTWave tolali lazerning Bragg panjaralari asosida reflektorli yterter ionlari bilan qo'shilgan tolali lazerining lasing xususiyatlarini o'rganish.

Shakl: 5.14 GTWave tolali lazer konfiguratsiyasi. TAJRIBA TARTIBI 1. Eksperimental o'rnatishni tavsifi Eksperimental o'rnatish sxemasi shakl. 5.15.

Shakl: 5.15. Eksperimental o'rnatishning blok diagrammasi. 1-lazerli quvvat manbai, 2-itterbium tolali lazer "Itlar-1080", 3-tolali ushlagich, 4-quvvat o'lchagich qabul qiluvchisi, 5-quvvat o'lchagich, tolali kabellar uchun ulagichlar bilan 6-aylanuvchi stol, 7-optik spektrli analizator. Eksperimental o'rnatishning asosiy qismi o'rganilgan tolali lazer "Itlar-1080" (2). Lasing uchun faol vosita - bu itterbium GTVWave tolasi; bo'shliq Bragg panjarasi bilan yopiladi. Panjara davri 1080 nm maksimal aks ettirishga to'g'ri keldi. Faol ikkita 51 ta tolalar 936 nm to'lqin uzunligida yarimo'tkazgichli lazer yordamida pompalandi. Ushbu ish jarayonida lazerning asosiy optik nurlanishining xususiyatlari o'rganildi: quvvat, spektr va ko'ndalang rejim.O'lchash quvvat o'lchagichni taqsimlash yo'li bilan amalga oshiriladi (4, 5). Buning uchun ushlagichdagi (3) lazerli chiqish optik kabelini mahkamlash va kabel uchini qabul qiluvchi qismning o'rtasiga tekislash kerak. Quvvat qiymatining ko'rsatkichlari blok (5) yordamida qayd etiladi. intensivlik. quvvat Chiqish nurlanishining spektrini o'lchash uchun optik spektr analizatoridan foydalaniladi (7). Lazer nurlanishini joriy qilish uchun optik spektr analizatorining kirish qismiga o'tadigan tola kabelining uchini "Itlar-1080" eterbium tolasi lazerining chiqish uchi (2) bilan tekislash kerak. Lasing intensivligining transvers rejim taqsimotini tahlil qilish aylanma stol yordamida amalga oshiriladi (5.16-rasm). Bunday holda, quvvat spektr analizatori bilan qayd etilgan lasing spektridagi maksimal darajaga baholanadi.

Shakl: 5.16 Lazerli optik kabellarning uchlari va aylanuvchi stolda qabul qiluvchi qismlarning joylashuvi. ISHLAB CHIQARISH TARTIBI 1. Elyaf lazerining hosil bo'lish chegarasini aniqlash. 1. Lazerli quvvat manbai o'chirilgan holda, lazer optik kabelini elektr o'lchagichning qabul qiluvchi qismi 4 oldidagi 3-shtativda "A" holatiga qo'ying. 5. Lazerli quvvat manbaini yoqing. Nolinchi oqim qiymatini o'rnating (oqim regulyatsiyasini o'rnating). 0,05 A qadam bilan lazerning chiqish quvvatini o'lchang. Qabul qilingan ma'lumotlarni jadvalga kiriting. O'lchovlar oxirida oqimni nolga etkazing, elektr ta'minotini o'chiring. O'lchovni uch marta takrorlang. Nasosi lazer diodli in'ektsiya oqimining har bir qiymati uchun o'rtacha 2,52 Vatt chiqim qiymatini toping. Umumiy xatoni hisoblang. 3. Lazer chiqish quvvati nasos lazer diyotining oqimiga bog'liqligini belgilang. 4. Chizilgan egri chiziqdan tolali lazerning lasing chegarasini aniqlang.

Mashq 2. Lazerning spektral xususiyatlarini o'rganish. Lazer quvvat manbai o'chirilgan holda, lazerli optik kabelni aylanuvchi stol ustidagi "B" holatiga qo'ying 6. Stolning aylanadigan tutqichidan foydalanib, tolalar uchlari bir-biriga qarama-qarshi ravishda o'rnatilishini ta'minlang (5.15-rasm). 2. 1. Spektr analizatorini yoqing. Markaziy o'lchov to'lqin uzunligini (CENTER) lazerning Bragg panjaralariga mos ravishda o'rnating. O'lchash oralig'ini (SPAN) taxminan 2 nm ga sozlang. Lazer quvvat manbaini yoqing. Chiqish kuchiga mos keladigan oqim pasayishini 20 3. spektr analizatorining har xil o'lchamlariga o'rnating. Chiqish nurlanish spektrining kengligini o'lchash uchun kursorlardan foydalaning. Qabul qilingan ma'lumotlarni jadvalga kiriting. O'lchov oxirida oqimni nolga qo'ying va quvvat manbaini o'chiring. O'lchovni uch marta takrorlang. Spektr kengligining o'rtacha qiymatini toping. Umumiy xatoni hisoblang. 3-mashq paytida chiqadigan lazer nurlanishining spektrini o'lchab ko'ring. Elyaf lazerining nurlanish intensivligining ko'ndalang taqsimlanishini o'rganish. Ushbu mashqni bajarish uchun avvalgi sozlamalarni saqlashingiz kerak. Spektr analizatorining piksellar sonini 1 nm ga sozlang (spektr analizatori quvvatni mVtda to'g'ridan-to'g'ri o'lchash rejimiga o'tkazilishi kerak (bu taqsimot dB ga qaraganda ko'proq ko'rsatkichga ega)). 1-chi lazerli quvvat manbaini yoqing. 2. Hozirgi qiymat I. Mashqdan. Aylanadigan stol dastagini burab, spektrdagi tepalikdan stolning optimal holatini aniqlang (maksimal quvvatga mos keladigan). 3. Optimal holatdan radiatsiya quvvatini soat yo'nalishi bo'yicha va teskari tomonga teng qadam bilan o'lchab ko'ring (tavsiya etilgan qadam 4 ta kichik bo'linma). Qabul qilingan ma'lumotlarni jadvalga yozib qo'ying (soat yo'nalishi bo'yicha - salbiy qadamlar, qarshi ijobiy). Spektr analizatorining gorizontal kursorlari yordamida quvvat qiymatlari. aniqlandi o'lchovni uch marta takrorlang. Radiatsiya quvvatining o'rtacha qiymatini toping. Umumiy xatoni hisoblang. 4. Lazer nurlanish intensivligining pog'onaga bog'liqligi grafigini tuzing. Lazerning rejimli tarkibi to'g'risida xulosa chiqaring. 53 NAZORAT SAVOLLARI Elyaf lazerini bir martalik ishlab chiqarish shartini shakllantirish. Faol tolalarning turlarini aytib bering. Teskari aloqa uchun shartlarni shakllantirish. Fikr elementlari 2. 3. aloqa. 4. Ko'zgu xususiyatlarining Bragg panjara yozuvining parametrlari bilan qanday bog'liqligi 5. Elyaf lazerining diagrammasini chizadi. Elyaf lazerining lasing chegarasiga ta'rif bering. Kvant samaradorligi, differentsial kvant tushunchalarini aniqlang 6. 7 samaradorlik. 8. Elyaf lazerining afzalliklari va kamchiliklari haqida aytib bering.