Техника

Какую роль в принципе действия лазера играют зеркала ???

А чем вы свет через активную среду гонять будете, чтобы мощность накачки снимать?
Андрей Якомаскин
Андрей Якомаскин
66 425
Лучший ответ
компрессия фотонов, резонатор
Лилия Каверина
Лилия Каверина
88 677
Евгения Ленская т. е. переотражение света между зеркалами ?
Задают направление выхода пучка света (от непрозрачного зеркала к полупрозрачному). Увеличивают эффективность использования активной среды за счет многократных проходов луча.
Julia Mitrofanova
Julia Mitrofanova
74 969
отражают
зеркала создают резонатор. как звук резонирует в бутылке, так и фотоны резонируют в пространстве между зеркалами
Две функции:
1. Получение лазерной генерации
2. Формирование светового пучка
1. Рабочий объем лазера - среда с особыми свойствами (с инверсией населенностей уровней). Она способна усиливать свет с определенной длиной волны.
Интенсивность света при проходе дистанции x меняется по закону
I(x) = Io exp (kx) где k - коэффициент усиления среды
Для чего нужны зеркала?
Поместим среду с инверсией между двух зеркал (параллельны друг другу) с коэффициентами отражения R1 и R2.
Всегда имеется спонтанное излучение в возбужденной среде (спонтанная затравка). Излучается во все стороны, в том числе и малая доля излучается вдоль оси резонатора (системы зеркал). Эта затравка может много раз отразится от зеркал. А теперь сравним "навар" и потери за один обход резонатора:
Начнем обход с левого зеркала R1. Имеем некую интенсивность Io. Проходим через среду - интенсивность увеличивается до величины
I = Io exp(kl) где l длина среды.
Далее отражение от зеркала R2<1 - уменьшается интенсивность до Io exp(kl) R2.
Опять проход по среде и опять усиление, интенсивность становится
Io exp(kl) R2 exp(kl)
Дальше отражение от зеркала R1 и обход закончен, интенсивность за обход стала
Io R1 R2 exp(2kl) если это > Io (навар больше потерь, то с каждым обходом резонатора спонтанная затравка растет по экспоненте во времени - развивается генерация.
Из условия Io R1 R2 exp(2kl)>Io можно определить порог генерации - минимальную величину k=kпор, при которой еще можно получить генерацию
kпор = 1/2l ln(1/R1R2)
2. Вторая функция зеркал - формировать световой пучок. Из спонтанной затравки за много проходов по резонатору туда-обратно отфильтровывается световой пучок определенной конфигурации. Представьте, что у Вас труба длиной 5 км (например) и диаметром 50 мм. На входе трубы точечный источник света. На выходе вы имеете практически параллельный пучок (конус с углом 50/5 000 000 = 10^-5 рад). Только интенсивность будет мизерная - в обычном случае. Но для лазера все иначе. При длине резонатора 0.5 м за 5 000 обходов спонтанная затравка пройдет 5 км. При этом ее интенсивность не падает а растет с каждым проходом, а ее расходимость уменьшается с каждым проходом.
Для начала изучите что такое квантовый усилитель. А там уже один шаг до лазера.