Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
сделать стартовой добавить в избранное
Кефирный гриб на сайте www.za4et.net.ru

Медицина Медицина     Медицина Медицина

Физические основы работы лазера. Механизм возбуждения

Чашка "Неваляшка".
Ваши дети во время приёма пищи вечно проливают что-то на ковёр и пол, пачкают руки, а Вы потом тратите уйму времени на выведение пятен с
222 руб
Раздел: Тарелки
Браслет светоотражающий, самофиксирующийся, желтый.
Изготовлены из влагостойкого и грязестойкого материала, сохраняющего свои свойства в любых погодных условиях. Легкость крепления позволяет
66 руб
Раздел: Прочее
Ручка "Шприц", желтая.
Необычная ручка в виде шприца. Состоит из пластикового корпуса с нанесением мерной шкалы. Внутри находится жидкость желтого цвета,
31 руб
Раздел: Оригинальные ручки

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ кафедра ЭТТ РЕФЕРАТ на тему: «Физические основы работы лазера. Механизм возбуждения» МИНСК, 2008 Физические основы работы лазера Процесс лазерного излучения Процесс вынужденного испускания является основой лазерного усиления. Чтобы использовать этот процесс, необходимо электрон, например, в атоме (ионе, молекуле, твердом теле) перевести с более низкого на более высокий энергетический уровень. Чтобы практически реализовать процесс лазерного усиления, указанное состояние необходимо обеспечить не только у отдельного атома, но и у целого ансамбля атомов. Число атомов, занимающих более высокий верхний лазерный уровень должно быть всегда больше заселенности низкого лазерного уровня. Это явление называют инверсией населенности. Какие существуют возможности получения такой инверсии населенности? Нагревание не подходит, так как по закону излучения Планка (рис. 1.) высокие уровни всегда заселены меньше, чем низкие. Рис. 1 По закону излучения Планка при нагревании отношение 2/ 1 чисел населенности стремится к 1. Инверсии населенности достичь нельзя. Облучение светом (оптическая накачка) системы только с двумя энергетическими уровнями даже при значительной интенсивности накачки дает одинаковую населенность обоих уровней. Причина заключается в том, что большая интенсивность облучения кроме поглощения, т.е. заселение верхнего энергетического уровня, приводит также ко многим эмиссиям, т.е. к снижению населенности верхнего уровня. Таким образом, с помощью оптической накачки двухуровневой системе нельзя произвести инверсию населенности. По-другому обстоит дело в системах с тремя и большим числом уровней. Система с тремя уровнями Если в системе с тремя энергетическими уровнями (рис. 2.) производится закачка с уровня 1 на уровень 3, то при спонтанной эмиссии, т.е. распаде верхнего уровня, может быть населен уровень 2. Если это долгоживущий уровень, то со временем величина его населенности увеличивается. Рис. 2. В трехуровневой лазерной системе при очень интенсивной накачке с уровня 1 на уровень 3 можно получить на уровне 2 более высокую населенность, чем на уровне 1. При очень большой накачке населенность этого второго уровни может быть, по крайней мере, на короткое время, выше, чем населенность нижнего лазерного уровня (основное состояние). Однако когда лазер начнет работать, инверсия населенности быстро уменьшится. Мощность накачки тогда оказывается недостаточной, чтобы постоянно поддерживать инверсию населенности, так что лазеры с тремя уровнями практически всегда являются импульсными лазерами. Лазер с четырьмя уровнями. Если систему с тремя уровнями расширить еще на один уровень 2' между уровнем 1 и уровнем 2 (рис. 3), то можно избежать проблем трехуровневого лазера в отношении короткой по времени инверсии населенности, при условии, что уровень 2' является очень короткоживущим. Если лазерный переход осуществляется с уровня 2 на уровень 2', то уровень 2' при работе лазера в виду его короткого существования постоянно опустошается на основной уровень. В этой конфигурации даже при незначительной мощности накачки можно постоянно сохранять инверсию населенности между уровнями 2 и 2'.

Лазеры с 4-мя уровнями могут поэтому работать в непрерывном режиме. Рис. 3. В лазерной системе с 4-мя уровнями можно обеспечить даже при слабой накачке инверсию населенности на долгоживущем уровне 2 по отношению к короткоживущему уровню 2'. Следует обратить внимание на то, чтобы при всех механизмах возбуждения изменения заселенности отдельных уровней происходили по кругу, т.е. заканчивались на основном уровне, что позволяет вступить в новый цикл накачки. Во многих случаях этот цикл накачки заканчивается, по крайней мере, частично, на так называемых «метастабильных триплетных уровнях» (рис. 4). Они практически не распадаются на основное состояние, так что атомы со временен полностью накачиваются в эти метастабильные состояния и впоследствии не могут использоваться в цикле лазерной накачки, таким образом лазерная генерация прекращается. Эту проблему можно частично решить, если лазерную среду постоянно менять, например, посредством прокачки. Другой способ – добавление так называемого буферного газа. Продолжительность существования метастабильного уровня в этом случае сокращается из-за столкновений атомов и молекул, участвующих в лазерной генерации, с атомами или молекулами буферного газа. Рис. 4. Если нижний лазерный уровень частично опустошается на метастабильный триплетный уровень, то через некоторое время генерация лазерного излучения прекращается. Лазерные активные среды В качестве лазерной среды могут применяться все материалы, у которых можно обеспечить инверсию населенности. Это возможно у следующих материалов: а) свободные атомы, ионы, молекулы, ионы молекул в газах или парах; б) молекулы красителей, растворенные в жидкостях; в) атомы, ионы, встроенные в твердое тело; г) легированные полупроводники; д) свободные электроны. В одном только элементе неоне наблюдается около 200 различных лазерных переходов. По виду лазерной активной среды различают газовые, жидкостные, полупроводниковые и твердотельные лазеры. В качестве курьеза следует отметить, что человеческое дыхание, состоящее из двуокиси углерода, азота и водяных ларов является подходящей активной средой для слабого СО2 - лазера, а некоторые сорта джина генерировали уже лазерное излучение, поскольку они содержат достаточное количество хинина с голубой флуоресценцией. Известны линии лазерной генерации от ультрафиолетовой области спектра (100 нм) до миллиметровых длин волн в дальнем ИК- диапазоне. Лазеры плавно переходят там в мазеры. Интенсивно ведутся исследования в области лазеров в диапазоне рентгеновских волн. Но практическое значение приобрели только два – три десятка типов лазеров. Медицинское применение ограничивается сейчас CO2–лазерами, лазерами на ионах аргона и криптона, d:YAG – лазерами непрерывного и импульсного режима, лазерами на красителях непрерывного и импульсного режима. He- e- лазерами и GaAs- лазерами. Экспериментальные лазеры, d:YAG- лазеры с удвоением частоты, Er:YAG- лазеры и лазеры на парах металлов также все шире применяются в медицине. Рисунок 5. Типы лазеров, наиболее часто применяемые в медицине. Кроме того, лазерные активные среды можно различать по тому, формируют ли они дискретные лазерные линии, т.е

. только в очень узком определенном интервале длин волн, или излучают непрерывно в широкой области длин волн. Свободные атомы и ионы имеют из-за их четко определенных энергетических уровней дискретные лазерные линии. Многие твердотельные лазеры излучают также на дискретных линиях (рубиновые лазеры, d:YAG-лазеры). Были разработаны, однако, также твердотельные лазеры (лазеры на центрах окраски, лазеры на александрите, на алмазе), длины волн излучения у которых непрерывно могут изменяться в большой спектральной области. Это касается в особенности лазеров на красителях, в которых эта техника прогрессировала в наибольшей степени. Лазеры на полупроводниках ввиду зонной структуры энергетических уровней полупроводников также не имеют дискретных четких лазерных линий генерации. Механизм возбуждения Как уже было упомянуто, генерация лазерного излучения может быть достигнута, если имеется инверсия населенности двух энергетических уровней. Чтобы получить эту инверсию населенности, в лазерную среду должна быть введена энергия в соответствующей форме. Этого можно добиться различным образом, независимо от специфического лазерного процесса. Тем не менее тот или иной метод возбуждения следует выбирать и оптимизировать специально для соответствующего типа лазера. Основные методы возбуждения - это возбуждение очень интенсивным светом, так называемая “оптическая накачка”, и возбуждение электрическим газовым разрядом. В полупроводниковых лазерах возбуждение осуществляется непосредственно электрическим током. Для возбуждения могут быть использованы также химические реакции. Оптическая накачка Если лазерную среду облучают интенсивным светом, то благодаря поглощению могут быть населены более высокие энергетические уровни. Этот процесс называют &quo ;оптической накачкой&quo ;. В качестве источников света в большинстве случаев применяются очень интенсивные лампы-вспышки, непрерывно излучающие лампы высокого давления, а также другие лазеры. Так как лампы-вспышки излучают в широком спектральном диапазоне, то лазерные среды со многими уровнями возбуждения или даже полосами возбуждения особенно подходят для оптической накачки, ибо накачка выполняется только длинами волн, которые точно соответствуют разнице энергии между двумя уровнями. Так как для стимуляции лазерного перехода используется только часть энергии возбуждения, то длина генерируемой лазерной волны всегда больше, чем длина волны возбуждения. Рисунок 6. Пример коллинеарной накачки лазера другим лазером (лазером накачки). Длина волны генерации всегда больше, чем длина волны накачки, благодаря чему луч накачки и лазерный луч могут быть разделены дисперсионной призмой. Газовые разряды Для создания инверсии населенности при газообразных или парообразных лазерных активных средах можно применять газовые разряды. В газовом разряде нейтральный газ частично распадается на ионы и электроны. В результате создающегося в разряде электрического поля электроны ускоряются и сталкиваются с атомами или ионами. При этом кинетическая энергия электронов передается партнеру по столкновению. Эта энергия непосредственно может быть использована для населения верхнего лазерного уровня.

Подключиться к волне может каждый психически нормальный и физически здоровый человек, который на основе познания через путь "ЭСУАЗАР", прошел процесс становления и реализации. Для этого нужно вибрации своей субстанциональной триады повысить до уровня вибраций волны информационного поля, чтобы войти с ней в гармонию. Благодаря такому соответствию открывается экзистенцио нальный канал, по которому происходит перетекание всего эманиру емого Богом и транзитом транспонируемого через все виды волн угасающего качества вплоть до информационного поля адекватно уровню нашего становления. Верующий сакралит, идущий по "ЭСУАЗАР", имеет ведение о принципе работы всех механизмов в нем и вне его, благодаря чему не на спонтанном уровне в нужный момент может включить систему, войти с ней в резонанс и принять нужную информацию. "Hет ничего тайного, что не стало бы явным", - гласит пого ворка. И верно. Hе только ценнейшие тексты египетских манускрип тов, уничтоженные Александром Македонским, и величайшая культу ра Майя, инков, догонов, нагуа, ацтеков и т.д. не исчезли бесследно, но возможно полное их воспроизведение через подклю чение к волне на адекватном уровне становления

1. Гигиенические основы питания, как источник здоровья и нормального физического развития детей

2. Основы электробезопасности при выполнении лабораторных работ

3. Изучение физических принципов работы аппаратуры в курсе "Технические средства обучения"

4. Геоинформационные технологии. Автоматизированные системы сбора и хранения и анализа информации. Основы автоматизированных систем проектно-изыскательских работ в природообустройстве

5. Виды научных работ в области физической культуры, спорта и физической реабилитации

6. Работа с каталогами (лабораторная работа)
7. Получение тонкопленочных электретов на основе фторопласта - 4 и изготовление приборов на их основе
8. Выбор методов научно-педагогических исследований в физическом воспитании, спорте и физической реабилитации

9. Организация работы зоны уборочно-моечных работ для автотранспортного предприятия г. Ижевска

10. Общая спортивная и физическая подготовка в системе физического воспитания

11. Привлечение организациями физических лиц к выполнению работ по оказанию услуг на основе гражданско-правовых договоров

12. Гамма – каротаж. Физические основы метода

13. Физические основы действия современных компьютеров

14. Разработка цикла лабораторных работ по основам работы в WINDOWS 2000

15. Лабораторная работа №5 по "Основам теории систем" (Транспортные задачи линейного программирования)

16. Лабораторная работа №3 по "Основам теории систем" (Теория двойственности в задачах линейного программирования)

Средство для мытья посуды Finish "All in 1 Shine&Protect", (лимон), 65 штук.
Средство для посудомоечных машин с функцией "блеск и защита" обеспечивает сверкающую чистоту и блеск посуды, а также защищает
880 руб
Раздел: Для посудомоечных машин
Головоломка "Шар-лабиринт 138 шагов", диаметр 19 см.
Это средняя по сложности, самая известная и популярная модель. Диаметр сферы составляет 19 см, внутренний лабиринт насчитывает 138 шагов.
679 руб
Раздел: Головоломки
Нумератор автоматический "Attache", 6 разрядов, 4,8 мм.
Нумератор автоматический 6-ти разрядный, размер шрифта 4,8 мм. Металлический корпус. При нажатии на ручку нумератора на бумаге появляется
794 руб
Раздел: Штемпельная продукция, губочницы

17. Лабораторная работа №6 по "Основам теории систем" (Решение задачи о ранце методом ветвей и границ)

18. Теоретические основы социально-педагогической работы с учащимися в микрорайоне

19. Физические основы проектирования оборудования микроэлектроники

20. Физические основы квантовой механики

21. Лазеры. Основы устройства и их применение

22. Физические упражнения-основа здорового образа жизни. Тренировка спортсменов-разрядников в настольном теннисе
23. Основы методики самостоятельных занятий физическими упражнениями
24. Физическая культура в системе социальной работы с населением

25. Гигиенические основы физической культуры и спорта

26. Виды реактивных двигателей, физические основы реактивного движения при разных скоростях

27. Физические основы микроэлектроники

28. Физические основы электроники

29. Основа физического самосовершенствования

30. Основы методики и организация самостоятельных занятий физическими упражнениями

31. Способы обучения и принципы, положенные в основу методики занятий физическими упражнениями

32. Легкая атлетика как основа физического воспитания

Фоторамка "Poster black" (70х100 см).
Рамка настенная может располагаться как вертикально, так и горизонтально. Для фотографий размером: 70х100 см. Материал: пластик.
460 руб
Раздел: Размер 50x60 и более
Демонстрационные шахматы, магнитные.
Об этих шахматах говорит само их название. Они предназначены для шахматных школ, кружков или секций. Основное преимущество
2295 руб
Раздел: Шахматы
Фоторамка "Asti" (30х40 см).
Рамка для фото формата 30х40 см. Материал: дерево. Материалы, использованные в изготовлении рамок, обеспечивают высокое качество хранения
431 руб
Раздел: Размер 30x40

33. Социально-биологические основы физической культуры

34. Реализация дифференцированного подхода в физическом воспитании на основе субъектного опыта студентов

35. О формировании новой физической картины мира на основе планкеонной гипотезы

36. Правовые основы применения сотрудниками милиции физической силы, специальных средств и огнестрельного оружия и меры безопасности

37. Принцип работы лазера и его применение

38. Основы работы с системой MathCAD 7. 0 PRO
39. Основы работы на ПК
40. Физические основы теории нетеплового действия электродинамических полей в матери-альных средах

41. Физические основы интерпретации гравитационных аномалий

42. Депозиты физических лиц как основа банковских ресурсов

43. Меры безопасности при работе с мощными лазерами

44. Основи пристрою лазера і застосування його у військовій техніці

45. Договор на выполнение работ (подряд) (на основе материалов УП "Минский вагоноремонтный завод им. А.Ф. Мясникова")

46. Арифметические основы работы ЭВМ

47. Основы работы в Ms Word и Excel

48. Основы работы с CorelDRAW 12

Держатель для бумажных полотенец навесной на рейлинг, 27x12x11,5 см.
Для размещения бумажных полотенец.
366 руб
Раздел: Крючки, держатели для полотенец, доски для записок
Спиннер трехлучевой "Цветомузыка", с bluetooth (зеленый).
Компактная стильная игрушка для взрослых и детей, предназначенная для вращения на пальцах. Состоит из подшипников, благодаря которым
465 руб
Раздел: Спиннеры
Одеяло лен + хлопок, 140х205 см.
Облегченное стеганое одеяло с льняным наполнителем подарит вам прохладу в жару и тепло в холод. Льняное волокно обладает уникальными
1389 руб
Раздел: Одеяла

49. Физические основы действия высокочастотных колебаний на ткани организма

50. Физические основы полупроводниковых приборов

51. Личная и общественная гигиена. Гигиенические основы физических упражнений

52. Основы кадровой работы на предприятии

53. Основы профориентационной работы в школе

54. Основы умственного и физического воспитания умственно-отсталых детей
55. Работа воспитателей по основам безопасности жизнедеятельности с детьми в ГУ Социальный приют "Ховрино"
56. Словарно-орфографическая работа на уроках русского языка в начальных классах на основе этимологического анализа

57. Физические основы электроэрозионной обработки материалов

58. Основы психотерапии и психологической коррекции в работе клинического психолога

59. Государственно-правовые основы социальной работы с молодежью в России

60. Профессионально-этические основы социальной работы с детьми группы риска

61. Основы электромонтажных работ

62. Внеклассная работа по физическому воспитанию

63. Совершенствование теоретической подготовки студентов факультета физической культуры на основе компьютерных технологий

64. Основы здорового образа жизни студента. Физическая культура в обеспечении здоровья

Банки для сыпучих продуктов (3 штуки) и ложки "Birds" 8,5х12 см, 350 см.
Банки для сыпучих продуктов (3 штуки) и ложки "Birds" станут незаменимым атрибутом приготовления пищи. Прекрасно впишутся в
642 руб
Раздел: Наборы
Шарики для бассейна, 500 штук.
Шариками можно наполнить бассейн, манеж, игровую палатку или домик. Материал: безопасный, экологически чистый пластик. Диаметр шара 7 см.
3027 руб
Раздел: Шары для бассейна
Набор первоклассника, для девочек, 16 предметов.
В наборе 16 предметов: - Подставка для книг. - Настольное покрытие для творчества. - Веер "гласные". - Веер
721 руб
Раздел: Наборы канцелярские

65. Общие основы теории и методики физического воспитания

66. Основы дозирования физической нагрузки школьников

67. Работа налоговых органов по проверке деклараций по налогу на доходы физических лиц

68. Деревянные конструкции (лабораторные работы)

69. Разработка основных разделов проекта производства работ

70. Производство работ по возведению жилого кирпичного здания
71. Общие виды работ, выполняемых на воздушных судах
72. Структура и алгоритмы работы спутниковых радионавигационных систем

73. Принцип работы и назначение телескопа

74. Основы молекулярной биологии клетки

75. How "DNA" testing works Анализ "ДНК" как проверяющие работы)

76. Влияние физических нагрузок на опорно-двигательный аппарат на примере плавания

77. Влияние физических нагрузок на организм человека

78. "Основы организации корабля" /Корабельный устав/

79. Воспитательная работа в вооруженных силах и ее влияние на психику воина в боевой деятельности

80. Основы ведения наступления подразделениями и частями

Машина "Ракетовоз АРК".
Башня стрелы поворачивается, стрела поднимается, ракета запускается при нажатии на красную кнопку, стекло кабины открывается. Размер:
331 руб
Раздел: Прочее
Подушка с наполнителем "Лебяжий пух. Стандарт", 50x70 см.
Размер: 50x70 см. Цвет: синий. Ткань: 100% хлопок. Наполнитель: заменитель лебяжьего пуха - микроволокно DownFill.
1047 руб
Раздел: Размер 50х70 см, 40х60 см
Конструктор-присоска "Sibelly. Животные", 54 элемента.
Конструктор - присоска "Sibelly" (Сибелли) – это комплект ярких разноцветных присосок различной формы. Благодаря липучкам все
740 руб
Раздел: Мягкий конструктор

81. Физическая подготовка иностранной армии

82. Спасательные и неотложные аварийно-восстановительные работы

83. Организация и проведение спасательных работ в чрезвычайных ситуациях

84. Применение ЭВМ для повышения эффективности работы штаба ГО РАТАП

85. Спасательные и неотложные аварийно-восстановительные работы в очагах поражения

86. Итоги работы портов: Одесса, Ильичёвск, Николаев, Мариуполь и Херсон за 2003 год
87. Отчет о производственной практике менеджера сервисной службы компании (производство топографо-геодезических работ)
88. Налогообложение физических лиц

89. Состав нормативных документов, регламентирующих организацию работы с документами

90. Правовые основы валютного регулирования и валютного контроля в Российской Федерации

91. Правовые основы создания, реорганизации и ликвидации кредитной организации

92. Граждане как субъекты гражданского права (физические лица)

93. Правовые основы наследования в Российской Федерации

94. Основы конституционного права Франции

95. Сравнительная характеристика рабовладельческих государств на основе источников

96. Основы конституционного строя Великобритании

Багетная рама "Sandra" (серебряный), 40х50 см.
Багетные рамы предназначены для оформления картин, вышивок и фотографий. Оформленное изделие всегда становится более выразительным и
791 руб
Раздел: Размер 40x50
Стол детский Little Angel "Я расту" (цвет: салатовый).
Размер стола: 56х56х50 см. Материал: пластик. Цвет: салатовый.
1476 руб
Раздел: Столики
Ванная комната "Конфетти".
Набор мебели для кукольной комнаты подойдет для кукол размером до 30 см. Комплектность: коврик большой, коврик, флакон - 2 штуки, пробка к
878 руб
Раздел: Ванные комнаты

97. Правовые основы государственной службы в зарубежных странах

98. Основы Конституционно-правового статуса субъектов РФ

99. Правовые основы взаимоотношений представительного и исполнительного органов местного самоуправления

100. Конституция – основной закон государства. Основы конституционного строя


Поиск Рефератов на сайте za4eti.ru Вы студент, и у Вас нет времени на выполнение письменных работ (рефератов, курсовых и дипломов)? Мы сможем Вам в этом помочь. Возможно, Вам подойдет что-то из ПЕРЕЧНЯ ПРЕДМЕТОВ И ДИСЦИПЛИН, ПО КОТОРЫМ ВЫПОЛНЯЮТСЯ РЕФЕРАТЫ, КУРСОВЫЕ И ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ. 
Вы можете поискать нужную Вам работу в КОЛЛЕКЦИИ ГОТОВЫХ РЕФЕРАТОВ, КУРСОВЫХ И ДИПЛОМНЫХ РАБОТ, выполненных преподавателями московских ВУЗов за период более чем 10-летней работы. Эти работы Вы можете бесплатно СКАЧАТЬ.