ЯРИМЎТКАЗГИЧЛИ ЛАЗЕРЛАР

Бажарди:

НАЗИРОВА Дилноза

11-03 гуруҳ. ЎзМУ, Физфак., 2013

АННОТАЦИЯЛазерлар - 50 йил давомида ривожланаётган фундаментал ва

амалий физиканинг муҳим йўналиши –квант электроникасининг тадқиқот объекти ҳисобланади.

Ҳозирда замонавий фаннинг деярли ҳамма соҳаларида, технология, тиббиёт, саноат, алоқа, космос, илмий, мудофаа,

тадқиқот ва ҳ.к. соҳаларни лазерларсиз тасаввур қилиб бўлмайди.

Квант электроникаси соҳасидаги улкан ютуқ – Лазернинг кашф этилганлиги учун Басов Н.Г., Прохоров А.М. (Россия), Таунс Ч.

(АҚШ) ларга Нобель мукофоти берилган.2000 йил яримўтказгичли гетероструктуралар асосидаги лазер

яратилиши учун Ж.И. Алфёров (Россия) Нобель мукофоти лауреати бўлган.

Сўнгги йилларда яримўтказгичли лазерларга маълум бир амалий йўналишларда эътибор алоҳида.

Шу нуқтаи назардан ушбу тақдимотда шу тур лазерлар ҳақида маълумот берилади.

Мундарижа:Яримўтказгичли лазерлар ва уларнинг

хусусиятлариТарихий маълумот

Люминесценция ва яримўтказгичларда эгаллланганликларнинг инверсияси

Яримўтказгичли лазерларда дамлаш методлариИнжекцион лазерлар

Электрон дамлашли яримўтказгичли лазерларЯримўтказгичли лазер материаллари

Яримўтказгичли лазерларнинг қўлланилиши

Атомлар ёруғлик энергиясини фақат белгиланган порциялар - квантлар тарзида

ютади. Атом томонидан ёруғлик кванти – фотон ютилганда, унинг ички энергияси ортади.

Энергия заҳираси асосий ҳолатдагидан кўпроқ бўлган атом уйғонган деб аталади.

ЛАЗЕРГА БИР ҚАДАМ ...

Ёруғлик дастаси ҳар қандай муҳитдан ўтгач сусаяди, аммо баъзи

кристаллардан ўтганда эса, ёруғлик дастаси сусаймасдан, аксинча кучайиши

кузатилган!. Тушаётган дастада қўшимча энергия пайдо бўлади.

Қўшимча ёритилган бундай кристалл— ЛАЗЕР томонга биринчи қадам бўлди.

Мейман томонидан яратилган биринчи лазер учун ишчи жисм

сифатида цилиндрсимон пушти рубин қўлланилган.

Стерженнинг диаметри 1 см, узунлиги — 5 см атрофида бўлган. .

Рубин – алюминий оксиди (Al2O3) бўлиб, баъзи бир алюминий

атомларининг ўрнига хром атомлари жойлаштирилган. Ёруғлик ютилганда хром ионлари уйғонган ҳолатга ўтади.

РУБИН АСОСИДАГИ ЛАЗЕР СХЕМАСИ

Импульс лампанинг етарли қувватида кўплаб хром ионлари уйғонган ҳолатга

ўтади.. Атомларни уйғонган ҳолатга ўтиши учун лазернинг ишчи жисмига энергия бериш жараёни дамлаш (накачка) деб

аталади. Ушбу ҳолатда нурланган фотон яна

қўшимча фотонларнинг мажбурий уйғонишига олиб келиши мумкин, ва бу ҳолат навбатдаги мажбурий

нурланишни юзага келтиради.

Яримўтказгичли лазер -

Яримўтказгичгичли квант генератор – ишчи моддаси яримўтказгичли лазер.

Яримўтказгичли лазерларда, бошқа тур лазерлардан фарқли равишда нурланувчи квант ўтишлар атомлар, молекулалар ва ионларнинг

изоляцияланган сатҳлариаро эмас, балки кристаллнинг руҳсатланган энергетик

зоналариаро амалга ошади. Яримўтказгичли лазерларда кристалл панжарасини ташкил этувчи атомлар

коллектив равишда уйғонади ва нурлайди.

Яримўтказгичли лазерларнинг муҳим хусусиятлари

ИхчамлиликЭлектр энергиясини когерент нурланиш энергиясига

айлантиришнинг юқори самарадорлиги (30—50% гача);

Малая инерционность, обусловливающая Частоталарнинг тўғри модуляцияланишининг кенг

полосасини белгиловчи кичик инерционлик (109 Ггц дан юқори);

Конструкциясининг соддалиги; Нурланиш тўлқини узунлигини ўзгартириш имконияти

ва тўлқинлар узунликлари интервалини узлуксиз қамраб олувчи яримўтказгичлар сонининг кўплиги:

0,32 мкм дан до 32 мкм гача.

ТАРИХИЙ МАЪЛУМОТ:1959 й. – Лазер яратиш учун яримўтказгичларни қўллаш мумкинлиги ҳақида биринчи мақола чоп

этилган.1961 й. – Ушбу мақсадлар учун p-n ўтишлардан

фойдаланиш таклиф этилган. 1962 й. – GaAs асосида яримўтказгичли лазерлар

яратилган (АҚШ).1964 й. – Электрон уйғотишли яримўтказгичли

лазерлар яратилган; оптик дамлашли яримўтказгичли лазерлар яратилганлиги хабар

қилинган. 1968 й. – гетероструктралар қўлланилган

яримўтказгичли лазерлар яратилган.

Яримўтказгичларда люминесценция (а)Яримўтказгичларда эгалланганликларнинг

инверсияси (б)

Яримўтказгичли лазерларда дамлаш (накачка) методлари

р—n ўтиш, гетероўтиш ёки металл-яримўтказгич контакти (инжекцияли лазерлар)

орқали заряд ташувчиларнинг инжекцияси; Тез электронлар дастаси билан дамлаш

(накачка);Оптик дамлаш (накачка);

Электр майдонда тешилиш йўли билан дамлаш (накачка).

Дастлабки икки тур яримўтказгичли лазерлар

энг кўп ривожланмоқда.

Инжекцияли лазерлар

Электрон дамлашли (накачкали) яримўтказгичли лазерлар

Яримўтказгичли лазер материаллари

Яримўтказгич Нурланиш тўлқини узунлиги, мкм

Максимал ишчи температура, К

Дамлаш (накачка) усули

ZnSZnO

Zn1-xCdxS

ZnSeCdSZnTe

CdS1-xSex

CdSeCdTe

0,320,37

0,32—0,490,46

0,49—0,530,53

0,49—0,680,68—0,69

0,79

77777777

30077777777

Э ЭЭ

Э, О, П Э

Э, ОЭ, ОЭ, О

GaSeGaAs1-xPx

AlxGa1-xAs

InxGa1-xP

GaAslnP

InxGa1-xAs

InP1-xAsx

InAsInSb

0.590,62—0,90,62—0,9

0,60—0,910,83—0,900,90—0,910,85—3,10,90—3,13,1—3,25,1—5,3

7730030077

45077

3007777

100

Э, ОЭ, О, И

О, ИО, И

Э, О, И, ПО, И, П

О, ИО, И

Э, О, ИЭ, О, И

PbSPbS1-xSx

PbTePbSe

PbxSn1-xTe

3,9—4,33,9—8,56,4—6,58,4—8,56,4—31,8

10077

100100100

Э, ИО, И

Э, О, ИЭ, О, ИЭ, О, И

Яримўтказгичли лазерларнинг қўлланилиши

Оптик алоқа (ихчам оптик телефон, кўп каналли стационар алоқа линиялари);

Оптик локация ва махсус автоматика (узоқни ўлчаш, баландикни ўлчаш, автоматик кузатиш ва ҳ.к.);

Оптоэлектроника (оптрон нурлагич, мантиқий схемалар, манзилли қурилмалар, голографик хотира системалари),

Махсус ёритиш техникаси (тезкор фотография, бошқа лазерларни оптик дамлаш (накачка) ва б.);

Турли муҳитларда ифлослик ва киришмаларни аниқлаш; Телевидениеда лазер проекциялаш

1 — электрон замбарак; 2 — фокусловчи ва оғдирувчи

система; 3 — яримўткагич кристалл —

резонатор; 4 — объектив;

5 — экран.

ХУЛОСАҲозирда замонавий фаннинг ҳамма

соҳаларида: физика, химия, биология, электроника, микроэлектроника,

наноэлектроника, голография, техника ва технология, тиббиёт, саноат, алоқа, космос, илмий, мудофаа, тадқиқот ва ҳ.к. соҳаларда

ўта кенг ва чуқур қўлланилмоқда. Ушбу ҳолат юқорида таҳлил қилинган лазер

нурининг ўзига хос ўта нозик хусусиятларидан келиб чиқмоқда.

Ушбу тақдимотда яримўтказгичли лазерлар ҳақида умумий тушунча, уларнинг

материаллари ва ишлаш принциплари, қўлланилиши ҳақида қисқача маълумот

берилди.

ФОЙДАЛАНИЛГАН АДАБИЁТ

Звелто О. Физика лазеров. Москва, “Мир”, 1979.

Ландсберг Г.С. Оптика. Тошкент, “Ўқитувчи”, 1981.

Ўзбек миллий энциклопедияси. Тошкент, 1975. Т.12.

Физическая энциклопедия. Москва, 1990. Т.2.

WWW.ZIYONET.UZ

Эътиборингиз учун раҳмат!