Главная > Оптика > Физика процессов в генераторах когерентного оптического излучения
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

Лазеры с прямым и непрямым образованием инверсии.

Если высвечивающиеся молекулы являются непосредственным продуктом химической реакции, то говорят о прямом образовании инверсии в химическом лазере. Необходимо, чтобы эти молекулы возникали в определенном возбужденном состоянии, соответствующем верхнему рабочему уровню.

На рис. 1.44 представлена упрощенная схема уровней молекулы, являющейся активным центром (рассматриваются колебательные уровни). Здесь 1 и 2 — соответственно нижний и верхний рабочие уровни; через обозначена скорость заселения уровня 2 (скорость химической реакции), через — скорости релаксации соответствующих уровней. Специфика химической накачки проявляется в возможности высокой избирательности возбуждения. В отличие от оптической накачки возбуждение уровня 2 не сопровождается инициированным девозбуждением, поэтому при химической накачке в принципе возможны даже двухуровневые рабочие схемы. Решающим фактором в создании инверсии является, очевидно, соотношение между скоростью химической реакции и скоростями релаксации уровней. В частности, важно, чтобы выполнялось неравенство . В двухатомных молекулах выполнение этого неравенства затруднено из-за отсутствия процесса, который приводил бы к избирательному очищению нижних колебательных урввней. Напротив, переходы идут, как правило, быстрее, чем переходы связи с этим целесообразно использовать непрямое образование инверсии.

При непрямом образовании инверсии возбужденные двухатомные молекулы, являющиеся продуктом химической реакции, резонасно передают энергию возбуждения невозбужденным многоатомным (обычно трехатомным) молекулам, которые затем высвечиваются в резонаторе. Иначе говоря, инверсия создается на колебательных переходах «холодных» молекул, образующих лазерную среду, в результате резонансной передачи энергии от «горячих»

Рис. 1.45

молекул, получающихся при химической реакции. В качестве «холодных» молекул используют, как правило, молекулы в качестве «горячих» — молекулы и др. При передаче энергии молекулам наиболее эффективно возбуждаются асимметричные колебания этих молекул (уровни ).

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление