ning asosiy printsipibir rejimli tolali lazerlar
Lazer ishlab chiqarish uchta asosiy shartni bajarishni talab qiladi: populyatsiyaning inversiyasi, tegishli rezonans bo'shlig'i va natijaga erishishlazerchegara (rezonans bo'shlig'ida yorug'likning kuchayishi yo'qotishdan kattaroq bo'lishi kerak). Yagona rejimli tolali lazerlarning ishlash mexanizmi aniq ushbu asosiy jismoniy tamoyillarga asoslanadi va tolali to'lqin uzatmalarining maxsus tuzilishi orqali ishlashni optimallashtirishga erishadi.
Rag'batlantirilgan nurlanish va populyatsiyaning inversiyasi lazerlarni yaratish uchun jismoniy asosdir. Nasos manbai tomonidan chiqarilgan yorug'lik energiyasi (odatda yarimo'tkazgichli lazer diodi) noyob tuproq ionlari (masalan, Ytterbium Yb³⁺, erbium Er³⁺) bilan qo'shilgan qozon tolasiga AOK qilinganida, noyob tuproq ionlari energiyani o'zlashtiradi va asosiy holatdan qo'zg'aluvchan holatga o'tadi. Qo'zg'atilgan holatdagi ionlar soni asosiy holatdagidan ko'p bo'lsa, populyatsiya inversiyasi holati hosil bo'ladi. Ushbu nuqtada, tushayotgan foton qo'zg'atilgan holat ionining stimulyatsiyalangan nurlanishini ishga tushiradi, tushayotgan foton bilan bir xil chastota, faza va yo'nalishdagi yangi fotonlarni hosil qiladi va shu bilan optik kuchaytirishga erishadi.
Yagona rejimning asosiy xususiyatitolali lazerlarularning juda nozik yadro diametrida (odatda 8-14 mkm) yotadi. To'lqin optikasi nazariyasiga ko'ra, bunday nozik yadro faqat bitta elektromagnit maydon rejimini (ya'ni, asosiy rejim LP₀₁ yoki HE₁₁ rejimini) barqaror ravishda uzatishga, ya'ni yagona rejimga ruxsat berishi mumkin. Bu multimodli tolalarda mavjud bo'lgan intermodal dispersiya muammosini, ya'ni turli tezliklarda turli rejimlarning tarqalishi natijasida kelib chiqadigan pulsning kengayishi fenomenini yo'q qiladi. O'tkazish xususiyatlari nuqtai nazaridan, bitta rejimli optik tolalarda eksenel yo'nalish bo'ylab tarqaladigan yorug'likning yo'l farqi juda kichik, bu esa chiqish nurini mukammal fazoviy muvofiqlikka va Gauss energiya taqsimotiga ega qiladi va M² nur sifati koeffitsienti 1 ga yaqinlashishi mumkin (ideal Gauss nuri uchun M² = 1).
Fiber lazerlar uchinchi avlodning ajoyib vakillaridirlazer texnologiyasi, ular qozonish vositasi sifatida noyob tuproq elementlari bilan qoplangan shisha tolalardan foydalanadilar. So'nggi o'n yil ichida yagona rejimli tolali lazerlar o'zlarining noyob ishlash afzalliklari tufayli global lazer bozorida tobora muhim ulushni egalladi. Ko'p rejimli tolali lazerlar yoki an'anaviy qattiq holatdagi lazerlar bilan taqqoslaganda, bitta rejimli tolali lazerlar nur sifati 1 ga yaqin bo'lgan ideal Gauss nurini yaratishi mumkin, ya'ni nur deyarli nazariy minimal farqlanish burchagiga va minimal fokuslangan nuqtaga erishishi mumkin. Bu xususiyat uni yuqori aniqlik va past termal ta'sirni talab qiladigan qayta ishlash va o'lchash sohalarida almashtirib bo'lmaydigan qiladi.
Yuborilgan vaqt: 19-noyabr-2025