Негизги принципбир режимдүү була лазерлери
Лазерди түзүү үчүн үч негизги шарт аткарылышы керек: популяциянын инверсиясы, тиешелүү резонанстык көңдөй жана ага жетүүлазербосого (резонанстык көңдөйдөгү жарыктын күчөшү жоготуудан чоң болушу керек). Бир режимдүү була лазерлеринин иштөө механизми так ушул негизги физикалык принциптерге негизделген жана була толкун өткөргүчтөрүнүн атайын түзүлүшү аркылуу иштин оптималдаштырылышына жетишет.
Стимулданган нурлануу жана популяциялык инверсия лазерлерди түзүүнүн физикалык негизи болуп саналат. Насос булагы (адатта жарым өткөргүч лазердик диод) тарабынан чыгарылган жарык энергиясы сейрек кездешүүчү жер иондору (мисалы, Ytterbium Yb³⁺, erbium Er³⁺) менен легирленген күчөтүүчү булага сайылганда, сейрек кездешүүчү жер иондору энергияны сиңирип, негизги абалдан козголгон абалга өтөт. Козголгон абалдагы иондордун саны негизги абалдагыдан ашып кеткенде, популяциялык инверсия абалы пайда болот. Бул учурда түшкөн фотон козголгон абалдагы иондун стимулданган нурланышын иштетип, түшкөн фотон менен бирдей жыштыктагы, фазадагы жана багыттагы жаңы фотондорду пайда кылат, ошону менен оптикалык күчөтүүгө жетишет.
Бир режимдүү режимдин негизги өзгөчөлүгүбула лазерлериалардын өтө ичке өзөк диаметринде (адатта 8-14 мкм) жатат. Толкун оптикасы теориясына ылайык, мындай ичке өзөк бир гана электромагниттик талаа режиминин (б.а., негизги режим LP₀₁ же HE₁₁ режиминин) туруктуу өткөрүлүшүнө, башкача айтканда, бир режимге мүмкүндүк берет. Бул көп режимдүү булаларда бар болгон интермодалдык дисперсия көйгөйүн, башкача айтканда, ар кандай ылдамдыкта ар кандай режимдердин таралышынан келип чыккан импульстун кеңейүү кубулушун жок кылат. Өткөрүү мүнөздөмөлөрүнүн көз карашынан алганда, бир режимдүү оптикалык булаларда октук багытта тараган жарыктын жол айырмасы өтө кичинекей, бул чыгуучу нурдун мейкиндиктеги идеалдуу когеренттүүлүгүнө жана Гаусс энергиясынын бөлүштүрүлүшүнө ээ болушун камсыз кылат, ал эми нурдун сапат коэффициенти M² 1ге жакындашы мүмкүн (идеалдуу Гаусс нуру үчүн M²=1).
Була лазерлери үчүнчү муундагы оптикалык буланын көрүнүктүү өкүлдөрү болуп саналатлазердик технология, алар күчөтүүчү каражат катары сейрек кездешүүчү жер элементтери менен легирленген айнек булаларын колдонушат. Акыркы он жылдыкта бир режимдүү була лазерлери уникалдуу иштөө артыкчылыктарынын аркасында дүйнөлүк лазер рыногунда барган сайын маанилүү үлүштү ээлеп келет. Көп режимдүү була лазерлери же салттуу катуу абалдагы лазер менен салыштырганда, бир режимдүү була лазерлери нурдун сапаты 1ге жакын идеалдуу Гаусс нурун түзө алат, бул нур теориялык минималдуу дивергенция бурчуна жана минималдуу фокусталган чекитке дээрлик жете алат дегенди билдирет. Бул өзгөчөлүк аны жогорку тактыкты жана төмөн жылуулук таасирин талап кылган иштетүү жана өлчөө тармактарында алмаштыргыс кылат.
Жарыяланган убактысы: 2025-жылдын 19-ноябры