Коротко о типах лазеров

Так... с этим понятно. И ещё один вопрос. Из википедии я вычитал, что для того, чтобы атом сумел вынужденно породить квант света, нужно чтобы фотон, с которым он соударяется имел энергию разности дву крайних энергоуровней данного атома. Это видно и из картинки 6 поста.

Но откуда берутся фотоны именно с такой энергией? Это фотоны, получившиеся в результате спонтанного излучения?

 

Вроде всё понял. Спасибо большое!

 

Здравствуйте.

Возможно я чего-то не понимаю, но у меня возник вопрос: если в генерации учавствуют лишь фотоны, чьи векторы параллельны оси резонатора, то следовательно на выходе мы должны получать лишь фотоны одного вектора. Тем не менее, почему, например, в случае лазерного диода мы имеем "конус" излучения?

 

"...в генерации учавствуют лишь фотоны, чьи векторы параллельны оси резонатора, то следовательно на выходе мы должны получать лишь фотоны одного вектора. Тем не менее, почему, например, в случае лазерного диода мы имеем "конус" излучения?"

Фотоны, чей волновой вектор || оси резонатора - слишком грубая модель. Нулевое приближение. Из-за дифракционных эффетов излучение всегда имеет конечную (пусть и малую) расходимость. Просто у п/п лазеров в силу их специфики (апертура по быстрой оси - единицы мкм) данный эффект выражен наиболее ярко. Итог - огромный угол расходимости (десятки градусов) и "конус".
А вообще читайте книжки, Там всё написано.

 

Не посоветуете какую-нибудь литературу?

 

Недавно вышел перевод 4-го издания О. Звелто. Кажется, в "Техносфере". Самое оно. В отличие от старых советских книг прелесть в том, что описаны многия актуальные вещи: DPSS там, УКИ. Хотя по обсуждаемому вопросу запросто можно взять и более ранние издания Звелто, и Карлова "Основы квантовой электроники". Классическая электродинамика вообще и дифракция в частности - XIX век.

 

Большое спасибо. Поищу.

 

Про лекции Карлова абсолютно согласен=) у меня есть, стоящая вещь

 

Здравствуйте. Возникло ещё несколько вопросов. Сказано, что атом, чтобы породить фотон должен иметь энергию разности двух уровней, приближенной к нижнему, то есть если три уровеня, начиная с Е0, то Е1-Е0. Но что будет если фотон столкнётся с атомом находящимся на самом верхнем уровне? То есть если он успевает таки соудариться с этим атомом.
1) Возможно ли вынужденное излучения для атома третьего уровня? Если нет - то почему?
2) Выделит ли он фотон, если ударившийся фотон имеет энергию излучения лампы?
3) выделит ли он фотон при ударении с фотоном с энергией Е1-Е0? Если да, то что станет с оставшейся энергией, так как после возбуждения от света лампы его энергия явно больше, чем Е1-Е0?
4) Почему не описывается ситуация соударения с атомами АЭ фотонов с энергией излучения лампы накачки? Если это невозможно по каким-то конструктивным особенностям, можете объяснить?

В литературе с таким не сталкивался.

 

Ainar! Ты бултыхнулся в дебри теории минуя основы, потому и такое море вопросов! Фотон не есть частица, обладающая массой, а следовательно и определёнными размерами. Фотон - есть квант (количество воздействия) электромагнитного поля и определяет лишь какое-то количество энергии, которая может быть любой и зависит лишь от частоты (количества повторений в секунду) E=hv ( аш-ню ). Энергию эту могут преобретать (возбуждаться) электроны, по постулатам Бора, переходя при этом на более высокие энергетические уровни (не орбиты, иначе при освещении предметов их размер бы сильно увеличивался!!!), которых может быть несколько и которые подразделяются на стационарные (устойчивые), квазистационарные (почти устойчивые) и неустойчивые. Внешняя энергетическая накачка ( светом, током, нагреванием, химическим или радиоактивным воздействием ) хаотически переводитэлектроны на высокие энергетические уровни с которых электроны самопроизвольно переходят на более низкий квазистационарный уровень, стряхнуть с которого их можно только определённым воздействием ( подуть на карточный домик ). И только когда количество электронов на этом уровне достигает критической величины (перенаселённость ) последняя капля ( квант ) вызывает лавинное возвращение электронов на стационарный энергетический уровень, что и приводит к возникновению мощного фотонного импульса.
Короче без ознакомления с умозаключениями Бора и основами квантовой механики, вопросы никогда не закончаться!

 

рекомендую лекции Карлова по квантовой электронике. всем и давно рекомендую=) это лучшее, что можно почитать на эту тему.
лежат у меня ftp://79.120.98.209/Books/
дальше тех.литература/лазеры/учебники

 

svic Вы случаем не режим модуляции добротности описали?

Я в любом случае понимаю, что знаний недостаточно. Просто по ходу возникают вот такие вопросы, а ответов пока не находил, вот и получается, что остаются какие-то вот такие белые пятна, которые раздражают. Хочется знать все возможные ситуации при происходящих процессах. Читаю я в любом случае, так как без этого уже совсем никуда. Вобщем, спасибо за помощь. Попробую дальше рыться в книжках )

winnorokomo
Вы мне уже кидали ссылку на свой фтп, и я оттуда уже взял и лекциии и ещё ряд вещей, которые счёл для начального уровня полезными. Сейчас читаю Звелто - Принципы лазеров. Так что всё равно спасибо! )

 

Нет, не режим модуляции добротности (потому, что не знаю точно, что это такое. Добротность знаю - обратно потерям, резонатор - тоже знаю, ну и модуляцию знаю. По логике получается, что надо как-то играть потерями в резонаторе ). Описал принцип лазера, как уяснил его себе в 1965 году по журналам "Моделист-конструктор" и "Юный техник"... Тода лазеры только появились и ушлые молодые самодельщики тут же не примянули их создавать в подвалах кружков "умелые руки" !!!

 

ещё переводы Янга именно по принципам работы лазеров идут для начального уровня. у него хорошо всё разжёвано.

 

svic

это на первой странице данного топика. Просто очень подходит под то, что вы сказали ) Вообще я из всего прочтённого на данном сайте и из книги, которую взял у winnorokomo Уяснил принцип так:

"Поглощая энергию накачки атомы возбуждаются и переходят на максимальный уровень энергии. Так как они имеют стремление вернуться к уровню покоя, они, сбрасывая часть энергии, переходят на нижний, промежуточный уровень, где существуют значительно дольше. Т.к. они на этом уровне "задерживаются", то вследствие этого, на нём лавинообразно накапливаются заряженные атомы. И в определённый момент населённость двух верхних уровней начинает превышать населённость уровня покоя, возникает инверсия населенностей. И, следовательно, теперь у нас превалирует процесс вынужденного излучения над спонтанным, которое было более значительным в процессе накопления атомов. При том фотоны, рождавшиеся в процессе спонтанного излучения являются эдакими "прародителями" будущих фотонов, которые родятся при вынужденном. То есть они первые положат начало черед фотон-атомных столкновений в среде. В итоге, фотонов с одинаковой энергией и вектором становится всё больше больше и больше и тем самым, излучение внутри среды усиливается её же атомами. Далее используем положительную обратную связь - резонатор и отправляем фотончики в мир.

Понятно, что настолько поэтапно всё не происходит, но в базе вроде так."

Тогда в 70-х, наверное было жутко интересно этим людям, ведь лазеры были чем-то из мира фантастики, одни тепловые лучи Уэллса чего стоят ) Но я думаю людям тогда же и легче было, так как не существовало той кучи нюансов, что существует сейчас. И которые каждый, кто хочет этим заниматься, обязан знать.

winnorokomo
Спасибо за совет! Учту и данный ресурс! Правда, пока мне книг надолго хватит ) К тому же в тех, с которых я начал, скачав у вас, при внимательном прочтении вопросов почти не возникает. разве что по формулам, но это уже к википедии и учебникам.

 

angelinalaser, лолшто

 

Да вся фишка в самом луче ,который состоит из одинаковых фотонов одного характера и такой луч можно сфокусировать в мизерную точку . Например я мечтал создать на рубине лазер ещё с детского сада, а потом когда понял,что на коленке получить даже некое подобие не получится. Так например у рубинового лазера 1-2% КПД .