о о о о

о о о о

ω ₁₂h

Для рубинового лазера время жизни на уровне E₃ A₃₂ мала и составляет величину порядка r₃₂~10^-7-10^-9e, тогда вероятность спонтанного перехода A₃₂ велика. Время жизни на уровне E₂ r₂₁~10^-3e, A₂₁ мала.

A₃₂ > > A₂₁, тогда на уровне E₂ накапливается значительное число атомов и выполняется соотношение N₂> N₁, т.е. усиление света в соответствии с соотношением 1 = s₀e^{xω x} 9, α _ω > 0;

Случайный фотон с энергией h ω = E₂ - E₁ усиливается в такой среде в следствие индуцировн. переходов с коэффициентом усиления x_ω ~B₂₁.

Принципиальная схема лазера содержит два зеркала глухое и полупрозрачное лазерный резонатор и систему накачки в виде лампы вспышки создающий инверсную населенности.

Свет, в резонаторе пройдя расстояние между зеркалами от т. 0 до 0' туда и обратно увеличивает свою интенсивность до величины s ₀e^{2xω l} 10.

На зеркалах свет частично поглощается с коэффициентом поглощения q, G_? также.

Тогда полезный коэффициент пропускания на зеркалах = 1 – q.

В результате прохода (2 l) полезная интенсивность равна I₀ e ^{2ω e}. Усиление света или лазерная генерация наблюдаются при выполнении очевидного соотношения

1. Энергетические условия генерации

(1 – q) e ^{2xω l} > 1 11

В лазерном резонаторе укладываются стоячие световые волны, причем на зеркалах результирующая интенсивность света должна = 0, при этом в резонаторе укладывает m число собственных волн (мод).

Туманная напряженность поля в резонаторе =

E = E₀ sin (k_K – ω t) + E₀ sin (- k_x – ω t) = 2E₀ sin (k_x) cos ω t

– уровн. стоячей волны.

На втором зеркале наблюдается узел стоячей световой волны тогда выполняется соотношение

Соотношение 12 называется фазным условием генерации лазера.

Возможные длины волн определяют формулу 12`. Эти волны называются модами лазера. Не все моды возбуждаются, а лишь те, которые попадают в полосу излучения атома.

	E1

Объемная плотность излучения дается графика

Лазеры находят применение: в научных исследованиях, в медицине, в метрологии, технологические лазеры, военном деле, термоядерный синтез.