Устрій лазера

В атомах активного середовища 1 створюється інверсна населеність в результаті спалаху 2. Активним середовищем може служити, наприклад, кристал рубіна або яке-небудь інше відповідне речовина.

На торцях активного середовища стоять непрозоре дзеркало 3 і напівпрозоре дзеркало 4. Ці дзеркала забезпечують, як кажуть, зворотний зв’язок. Вони потрібні для більш ефективного посилення лазерного променя 5.

А саме, відбувається ось що. Після спалаху, як ми вже говорили, створюється інверсна населеність, і достатньо кількох спонтанно ізлучённих фотонів при лазерному переході E2 – E1, щоб почалося їх лавиноподібне розмноження в результаті індукованого випромінювання. Але за відсутності дзеркал ця лавина не встигне торкнутися вельми велика кількість збуджених атомів – що виник імпульс вже покине межі активного середовища.

Щоб цього не сталося, світловий імпульс розумно звернути назад і поганяти деякий час всередині активного середовища, змушуючи висвітлюватися все більша і більша кількість атомів – і тим самим все більше посилюючи лазерний промінь. Ось для цього і потрібні дзеркала на торцях. Одне дзеркало, природно, має бути напівпрозорим і частково випускати випромінювання назовні – адже ми хочемо використовувати промінь лазера для якихось цілей 🙂

Дзеркала виконують ще одну важливу функцію: завдяки їм лазерний промінь має дуже малу розбіжність. Справа в тому, що промені, що відхиляються від осі циліндра, рано чи пізно вийдуть через бічну циліндричну поверхню, а промені, що йдуть паралельно осі, будуть циркулювати туди-сюди скільки завгодно і максимально посилюватися. Ось чому лазерний промінь дає маленьке світлове пляма навіть на віддалених предметах.

Посилання на основну публікацію