Гелий-неоновый лазер

В 1961 году был создан газовый генератор, работающий на смеси гелия и неона. Этот прибор представляет собой разрядную трубку диаметром 40 мм, длиной от 30 см до 1 м, наполненную гелий-неоновой смесью при суммарном давлении 1 мм рт.ст. На концах трубка имеет параллельные полупрозрачные зеркала. Процесс сообщения веществу лазера энергии для перевода ионов в возбужденное состояние называется накачкой. В газовом лазере накачка осуществляется за счет тлеющего электрического разряда.

Рис. 6.8

Разряд возбуждает атомы гелия и переводит их на мстастабильный уровень Ess (рис. 6.8). При столкновении возбужденного атома гелия Не с нсвоз- бужденным атомом неона Ne происходит передача избыточной энергии от гелия к неону. После этого атом гелия возвращается в основное состояние ?/$, а атом неона оказывается на возбужденном метастабильном уровне E2S . Вероятность таких переходов велика, т.к. величины энергий ??$ гелия и ?2$ неона очень близки.

Время жизни на уровне ?25 равно ~ 10 5 с. С уровня E2S разрешены переходы с излучением на уровень ?2/>, время жизни на котором равно ~ 10'8 с, таким образом, на уровне ?25 создается инверсная заселенность для атомов неона. Переход ?25 —? ?2/» даст излучение лазера на длине волны 630 нм. Излучаемый при этом переходе фотон может вызвать вынужденное излучение. Этот фотон как бы столкнет ион с мстастабильного уровня ?25- на ?2/», при этом испустится еще один фотон и т. д. - так образуется лавина идентичных фотонов. Фотоны при этом вынужденном излучении летят в том же направлении, что и падающие фотоны, испытывая многократные отражения от зеркальных торцов разрядной трубки. Газовый лазер работает в непрерывном режиме. Переход Е2Р —*? ?/5 на рис. 6.8 изображает спонтанный безызлучательный переход атомов Ne на основной уровень.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >