Принсипи асосиилазерҳои нахи як-режим
Насли лазер риояи се шарти асосиро талаб мекунад: инверсияи популятсия, холигии мувофиқи резонансӣ ва расидан ба онлазеростона (афзоиши нур дар холигии резонанси бояд аз талафот зиёдтар бошад). Механизми кории лазерҳои нахи ягона ба ин принсипҳои асосии физикӣ асос ёфтааст ва ба оптимизатсияи кор тавассути сохтори махсуси мавҷҳои нах ноил мешавад.
Радиатсияи ҳавасмандшуда ва инверсияи популятсия асоси физикии тавлиди лазерҳо мебошанд. Вақте ки энергияи рӯшноии аз манбаи насос баровардашуда (одатан диоди лазерии нимноқилӣ) ба нахи афзоянда бо ионҳои нодири замин ворид карда мешавад (масалан, Ytterbium Yb³⁺, erbium Er³⁺), ионҳои замини нодир энергияро аз худ мекунанд ва аз ҳолати заминӣ ба ҳолати ҳаяҷонангез мегузаранд. Ҳангоме ки шумораи ионҳо дар ҳолати ҳаяҷоншуда аз шумораи ионҳо дар ҳолати заминӣ зиёд бошад, ҳолати инверсияи популятсия ба вуҷуд меояд. Дар ин лаҳза, фотони ҳодиса радиатсияи барангезандаи иони ҳолати ҳаяҷоноварро ба вуҷуд меорад, ки фотонҳои нави ҳамон басомад, фаза ва самтро ба фотонҳои ҳодиса ба вуҷуд меорад ва ба ин васила ба тақвияти оптикӣ ноил мешавад.
Хусусияти асосии режими ягоналазерҳои нахидар диаметри хеле хуби ядрои онҳо ҷойгир аст (одатан 8-14μm). Мувофиқи назарияи оптикаи мавҷӣ, чунин ядрои хуб метавонад танҳо як режими майдони электромагнитӣ (яъне режими фундаменталии LP₀₁ ё HE₁₁) устувор интиқол дода шавад, яъне режими ягона. Ин проблемаи дисперси интермодалиро, ки дар нахҳои бисёрмоҳа мавҷуд аст, яъне падидаи васеъшавии набзро, ки дар натиҷаи паҳншавии режимҳои гуногун бо суръати гуногун ба вуҷуд омадааст, бартараф мекунад. Аз нуқтаи назари хусусиятҳои интиқол, фарқияти роҳи паҳншавии рӯшноӣ дар самти меҳвар дар нахҳои оптикии якҳол ниҳоят хурд аст, ки чӯби баромадро ҳамоҳангии комили фазоӣ ва тақсимоти энергияи Гауссиро дорад ва омили сифати чӯб M² метавонад ба 1 наздик шавад (М²=1 барои чӯби идеалии Гаусс).
Лазерҳои нахӣ намояндагони барҷастаи насли сеюм мебошандтехнологияи лазерӣ, ки наххои шишагини элементхои камьёби заминро ба сифати воситаи фоида истифода мебаранд. Дар тӯли даҳсолаи охир, лазерҳои нахи якмоҳа ба шарофати бартариҳои беназири кори худ дар бозори ҷаҳонии лазерӣ саҳми афзояндаи муҳимро ишғол карданд. Дар муқоиса бо лазерҳои нахи бисёрҷабҳа ё лазери анъанавии сахт, лазерҳои нахи якмоҳа метавонанд як нури идеалии Гауссиро бо сифати нури наздик ба 1 тавлид кунанд, ки ин маънои онро дорад, ки чӯб метавонад тақрибан ба кунҷи ҳадди ақали тафовути назариявӣ ва нуқтаи ҳадди ақали нигаронидашуда бирасад. Ин хусусият онро дар соҳаҳои коркард ва андозагирӣ, ки дақиқии баланд ва таъсири ками гармиро талаб мекунанд, ивазнашаванда мегардонад.
Вақти фиристодан: Ноябр-19-2025