CC BY
42ЛАЗЕРЛАРНИНГ ИШЛАТИЛИШ СОХДЛАРИ ВА УЛАРНИНГ ТУРЛАРИ
Dilnoza Masharip qizi Yusupova
Qashqadaryo viloyati Nishon tumani Tallimarjon shahridagi 4-maktab o'qituvchisi
АННОТАЦИЯ
Оптик квант генераторларининг яратилиши - лазерларни яратишда эришилган ютуклар технологик ечимларнинг янги, нихоятда истикболли майдонини очиб берди. Лазерлар ва квант генераторлари хозирда фан ва техникада кенг кулланилади. Ушбу кашфиётлардан сунг, лазерларнинг мослашувчанлиги ва кенг кулланиши мумкин эканлифи маълум булди. Бугунги кунда лазер технологиялари барча сохалар да кенг кулланилмокда.
Ушбу маколада лазерларнинг кулланишиш сохалари хакида гап кетади.
Калит сузлар: Оптика, квант физикаси, лазерлар, квант генераторлар, ярим утказгичлар.
FIELDS OF APPLICATION OF LASERS AND THEIR TYPES
ABSTRACT
The creation of optical quantum generators - advances in the creation of lasers -opened up a new, extremely promising field of technological solutions. Lasers and quantum generators are now widely used in science and technology. Following these discoveries, it became clear that lasers are flexible and can be widely used. Today, laser technology is widely used in all fields.
This article discusses the applications of lasers.
Keywords: Optics, quantum physics, lasers, quantum generators, semiconductors.
Кириш:
Замонавий лазерларнинг имкониятлари канчалар кенглигини бугунги кунда лазер ишлатиладиган инсоний фаолият сохаларида куришимиз мумкин: фан, техника, тиббиёт ёки кишлок хужалиги ва бошкалар. Масалан, уяли телефон ишлаб чикаришда ундан ортик турли лазер технологиялари кулланилади.
Лазер технологияларидан фойдаланган холда хал килинадиган муаммоларнинг кенглиги лазер турларининг хилма -хиллигини курсатиб беради.
Лазер - ноёб ёруглик манбаи булиб, узига хослиги оддий ёруглик манбаларига эга булмаган хусусиятлар билан белгиланади. Масалан, оддий лампочкадан фаркли уларок, бир -биридан макроскопик масофада жойлашган оптик квант генераторининг турли кисмларидан келиб чикадиган электромагнит
тулкинлар бир - бирига мос келади. Бу шуни англатадики, лазернинг турли кисмларидаги барча тебранишлар мувофиклаштирилган ва тартибга солинган булади. Мувофиклик контсептсиясини батафсил тушуниш учун сиз интерферентсия тушунчасини эслаб колишингиз керак. Интерферентсия - бу тулкинларнинг амплитудалари кушилган тулкинларнинг узаро таъсири. Агар сиз ушбу узаро таъсир жараёнини тасвирга олсангиз, сиз интерферентсия накшини куришингиз мумкин (у коронгу ва ёруглик зоналари алмашинувига ухшайди). Интерферентсия моделини амалга ошириш жуда кийин, чунки одатда текширилаётган тулкинларнинг манбалари тулкинларни бир - бирига мос келмайди ва тулкинларнинг узи бир -бирини урнини босиб кетади. Бундай холда, интерферентсия схемаси жуда хира булади ёки умуман куринмайди.
Лазерларнинг турлари
Ярим утказгичли лазерлар
1960 -йилларда ярим утказгичлар лазер учун ажойиб материал эканлиги аникланди.
Агар хар хил турдаги яримутказгичли иккита пластинка бир - бирига уланган булса, уртада утиш сохаси хосил булади. Таркибидаги модданинг атомлари электр токи сохасидан утиб, ёруглик чикарганда ушбу атомлар кузгалиш хоатига утади. Лазер нурланишини олиш учун зарур булган нометаллларни яримутказгичли кристалнинг узи силлик ва кумуш билан копланган булади.
Бу лазерлар орасида энг яхши галлий арсениди асосидаги лазер хисобланади, яъни нодир элементли галюмнинг мишяк билан бирикмаси. Унинг инфракизил нурланиши ун ваттгача кучга эга. Агар бу лазер суюк азот (-200°С) хароратгача совутилса, унинг нурланиш кучи ун баробар ошиши мумкин. Бу шуни англатадики, эмиссия катламининг майдони 1 см2 булса, радиатция кучи миллион Ваттга етади. Аммо бундай катталикдаги утиш катлами булган яримутказгични техник сабабларга кура хозирча ишлаб чикариш мумкин эмас.
Сиз яримутказгич атомларини электрон нурлари билан кузгатишингиз мумкин (каттик лазерда булгани каби - чирогли чирок билан). Электронлар моддага чукур кириб, купрок атомларни харакатга келтиради; эмиссия зонасининг кенглиги электр токи билан кузгалгандан юзлаб марта кенгрок булиб чикади. Шу сабабли, бундай электрон кучланишли лазерларнинг нурланиш кучи аллакачон бир неча КилоВаттга этади.
Яримутказгичли лазерларнинг кичик улчамлари уларни миниатюрали юкори кувватли ёруглик манбаи зарур булган жойда ишлатиш учун жуда кулай хисобланади.
Суюк лазерлар
Каттик жисмларда катта микдорда чикувчи атомлар контсентратсиясини яратиш оркали жуда катта энергия олиш мумкин. Аммо уларни тайёрлаш кийин, улар киммат ва бундан ташкари, улар иш пайтида хаддан ташкари кизиб кетишидан ёрилиб кетиши мумкин.
Газлар оптик жихатдан бир-бирига ухшаш, улардаги ёруглик таркалиши унчалик катта эмас, шунинг учун газ лазерининг улчами жуда таъсирли булиши мумкин: диаметри 10-20 сантиметр булган 10 метр узунликдаги чегара эмас. Аммо хажмнинг бундай ошиши хеч кимни хурсанд килмайди. Бу атмосферанинг юздан бир кисми босими остида лазер найчасидаги фаол газ атомларининг ахамиятсиз микдорини коплаш учун мажбурий чорадир. Газ насослари бу масалани бироз тежайди, бу эса эмитент хажмини камайтиришга имкон беради.
Суюкликлар каттик ва газсимон лазер материалларининг афзалликларини бирлаштиради: уларнинг зичлиги каттиклик зичлигидан атиги икки -уч баравар паст (ва газлар зичлиги каби юз минглаб марта эмас). Шунинг учун, уларнинг бирлик бирлик хажмидаги атомлари сони тахминан бир хил. Бу шуни англатадики, суюк лазерни каттик лазерлар каби кучли килиш осон. Суюкликларнинг оптик бир хиллиги газларнинг бир хиллигидан кам эмас, яъни уни катта хажмда ишлатиш мумкин.
Буёкли лазерлар
Бщёыли лазерлар деб аталишининг сабаби, ишчи суюклиги сув, алкогол, кислота ва бошка эритувчиларда анилин буёкларининг эритмаси хисобланади. Суюклик текис ойналар орасига урнатилади. Эритмалар турли тулкин узунликдаги ёруглик импулсларини чикариши мумкин - ултрабинафша нурдан инфракизил нургача ва юзлаб киловаттдан бир неча мегаваттгача (миллион ватт) кувват, бу кюветага кандай буёк куйилишига боглик. Буёк лазерлари битта хусусиятга эга. Барча лазерлар бир хил тулкин узунлигида чикарилади. Уларнинг бу хусусияти атомларнинг стимулятсия килинган эмиссиясининг табиатига боглик. Катта ва огир органик буёк молекулаларида тулкин узунлиги кенг диапазонда рагбатлантирувчи эмиссия дархол пайдо булади. Буёк лазеридан монохроматикликка эришиш учун нур ёълига ёруглик филтри куйилади. Бу шунчаки рангли ойналар эмас. Бу факат битта тулкин узунликдаги нурни узатадиган шиша плиталар туплами. Плиталар орасидаги масофани узгартириб, сиз лазер нурланишининг тулкин узунлигини бироз узгартиришингиз мумкин. Бундай лазер созланиши лазер деб аталади. Ва лазер спектрнинг турли кисмларида ёруглик ишлаб чикариши учун - айтайлик, кукдан кизил нургача ёки ултрабинафша рангдан яшил рангга утиш учун - кюветани ишчи суюклик билан алмаштириш кифоя. Улар материянинг тузилишини урганиш учун энг истикболли
булиб чикди. Радиатсия частотасини созлаш оркали сиз нурнинг кайси тулкин узунлиги нур ёълида сурилишини ёки таркалишини билиб олишингиз мумкин. Шундай килиб, икки юз километргача булган масофадаги атмосфера ва булутларнинг таркибини аниклаш, сув ёки хавонинг ифлосланишини улчаш мумкин, бунда заррачалар уни кандай катталик билан ифлослантираётганини курсатади. Яъни, сув ва хаво тозалигини автоматик ва узлюксиз бошкарадиган курилмани куриш имконини беради.
Кимёвий лазер ва бошкалар
Лазер нурланишининг кучини оширишнинг янги усулларини излаш турли йуналишларда олиб борилмокда. Улар орасида, масалан, кимёвий насосли квант генератори,. Бундай лазерда фторли F бирикмасининг водород H2 ёки дейтерий D2 билан реактсияси пайтида хосил булган HF ёки DF молекулалари юкори энергия даражасига утади. Бу даражадан пастга тушиб, улар лазер нурланишини хосил килади - тулкин узунлиги 2700 нм булган HF молекулалари, тулкин узунлиги 3600 нм булган DF молекулалари. Ушбу турдаги лазерларда 10 кВт кувватга эришш мумкин.
Кучли лазерлар
Замонавий амалий физиканинг ривожланишидаги асосий тендентсиялардан бири бу юкори зичликдаги энергия олиш ва уни киска вакт ичида чикариш йуллларини излашдир. Квант электроникасининг жадал ривожланиши кучли лазерларнинг катта оиласини яратишга олиб келди. Юкори кувватли лазерлар космосда ва вакт ичида рекорд даражада юкори энергия контсентратсиясини олиш учун хам, ёруглик энергиясини материяга жуда кулай этказиб бериш учун хам тубдан янги имкониятларни очди. Юкори кувватли лазерларни яратиш буйича аник натижалар билан танишишдан олдин, уларни учта гурухга - пулсли, такрорий импулсли ва узлюксиз булинишини эсдан чикармаслик керак. Биринчиси битта импулсда, иккинчиси доимий импулслар каторида ёруглик чикаради ва нихоят, учинчиси узлуксиз нурланишни беради.
Лазер нурлари - жуда каттик бурчак остида тупланган, жуда ёъналтирилган, изчил нурланиш окими. Айнан мана шу фазилатлар учун лазерлар жуда кадрланади. Лазерларнинг самарадорлиги фоизли касрлар, ёки энг яхшиси, бир неча фоиз, яъни лазер нурланишининг хар бир жоули учун унлаб ва хатто юзлаб насос энергиясини сарфлаш керак. Аммо купинча бундай юкори тулов тулик окланади.
Кучли лазерларнинг ишлайдиган воситаси учун яна бир модда, бугунги кунда, эхтимол хатто энг муваффакиятли, карбонат ангидрид, аникроги, унинг азот ва гелий билан аралашмаси хисобланажи. Карбонат ангидридда ёки бошкача айтганда СО2 лазерида асосий эмитент СО2 молекуласи булиб, у N азот
молекуласидан тукнашувларда энергия олади ва насос пайтида энергияни осонлик билан олади. Карбонат ангидрид лазерининг мух,им афзалликларидан бири унинг куп кирралилиги, бу эрда энергия ва нурланиш жараёнларининг узига хос хусусиятлари пулсли, такрорий пулсли ва узлюксиз режимларда ишлаш имконини беради. Барча хрлатларда, СО2 лазери тулкин узунлигининг 10600 нм булган инфракизил нурларини хрсил килади, бу кизил нурга тугри келадиган тулкин узунлигининг карийб 15 баробаридир.
REFERENCES
[1] Bakhramov, S. A., Payziev, S. D., Kasimov, A. K., & Shayimov, F. F. (2010). The defect formation in GaAs crystals used as the exit mirror in Nd: YAG laser work process.
[2] Бекбергенов, С., Алламбергенов, А., & Сейтимбетова, Г. (2017). ВЛИЯНИЕ ЛАЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ НА ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДИОДНЫХ СТРУКТУР С БАРЬЕРОМ ШОТТКИ Cr-GaAs. ВЕСТНИК КАРАКАЛПАКСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА ИМЕНИ БЕРДАХА, 34(1), 8-10.
[3] Rasulova, D. M. (2010). The lasing transition in helium-neon laser with transverse SHF discharge.
[4] Vil'danov, R. R., Ehshonkulov, G. B., & Tursunova, N. B. (2010). The signal-to-noise ratio of heterodyne detector in case of imperfect laser.
