Библиотека по физике Библиотека по физике
Новости    Библиотека    Энциклопедия    Биографии    Ссылки    Карта сайта    О сайте


предыдущая главасодержаниеследующая глава

§ 12. Рубиновые лазеры с другими частотами излучения

Для энергетической диаграммы рубина (см. фиг. 15) характерны два близко расположенных 2Е уровня. До сих пор мы говорили о лазере, в котором используется переход с нижнего из этих уровней в основное состояние, т. е. переход R1. Мак Кланг, Шварц и Мейерс [54] показали, что переход R2 также может быть использован для создания генератора, работающего при комнатной температуре на длине волны λ = 6929 Å. Два уровня, которые дают линии R1 и R2, разделены энергетическим интервалом, равным приблизительно 29 см-1. Время релаксации между этими двумя ближайшими уровнями мало по сравнению с их временами жизни и временами релаксации между всеми другими уровнями, имеющими отношение к работе генератора. При обычных условиях генерация происходит только на линии R1, поскольку порог самовозбуждения для этой линии достигается при более низких уровнях возбуждения, чем для линии R2. Как только начинается генерация на линии R1 и населенность уровня, с которого происходит этот переход, уменьшается, на этот уровень начинают переходить частицы с ближайшего уровня, соответствующего линии R2, и поэтому условие самовозбуждения для линии R2 в течение всего времени работы лазера не выполняется. Количественные соотношения таковы: условие самовозбуждения определяется формулой (6.10); коэффициент а, входящий в эту формулу, пропорционален степени возбуждения, но для линии R1 он в 1,4 раза больше, чем для линии R2. Таким образом, в случае одинаковых r и пропорционального роста α для обеих линий условия самовозбуждения будут достигнуты раньше для линии R1. Мак Кланг и др., применив интерференционные фильтры в качестве зеркал, получили генерацию на линии R2. Примененные ими фильтры имели большой коэффициент отражения для линии R2(γ = -ln r = 0,18) и сравнительно малый - для линии R1(γ = 1,25). Во всех других отношениях этот генератор аналогичен генератору на линии R1.

В лазере другого типа используется красный рубин. Этот кристалл имеет концентрацию хрома 0,5%, т. е. в 10 раз большую, чем в розовом рубине. Система энергетических уровней хрома в красном рубине вследствие обменного взаимодействия между парамагнитными ионами хрома отличается от системы энергетических уровней хрома в розовом рубине. Флуоресценция в красном рубине имеет максимумы, соответствующие длинам волн 7009 и 7041 Å; известно также, что эти линии, возникающие при переходе на уровень, лежащий выше основного состояния, обусловлены взаимодействием между ионами хрома.

Видер и Сарлес [84], работающие в Вариановском объединении, и одновременно с ними Шавлов и Девлин [74] в лаборатории фирмы Белл Телефон добились генерации на этих длинах волн. Обнаруженные линии получили названия "спутников" N1 (7041 Å) и N2 (7009 Å). В противоположность переходам R1 и R2 на линиях N1 и N2 генерация может происходить одновременно, откуда следует, что последние связаны между собой слабее, чем линии R1 и R2.

Генерация на "спутниках" наблюдается при температуре жидкого азота. Охлаждение желательно для уменьшения населенности нижнего уровня, который расположен выше основного примерно на 100 см-1. Хотя лазер с красным рубином подобен четырехуровневой схеме, однако мощность возбуждения, необходимая для работы, оказывается не ниже мощности возбуждения для лазера на линии R1. Причина этого до сих пор еще не понятна, и многие вопросы, касающиеся красного рубина, требуют дальнейшего выяснения.

предыдущая главасодержаниеследующая глава




Пользовательского поиска




Физики превратили непроводящий полимер в полупроводник силой звука

Десять невозможных вещей, ставших возможными благодаря современной физике

Физики нашли возможную брешь в Стандартной модели

Ученые объяснили звуки метеоров

Теория эмерджентности: что такое реальность?

Ученые математически доказали недостижимость абсолютного нуля температуры

Четыре крупнейших ошибки в научной жизни Эйнштейна






© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2001-2017
При копировании материалов проекта обязательно ставить ссылку на страницу источник:
http://physiclib.ru/ 'PhysicLib.ru: Библиотека по физике'

Рейтинг@Mail.ru