37323 Obraz8 (102)

światło. Oczywiście światło pompujące musi być bardziej krótkofalowe niż światło lasera. Podobnie jak maser amoniakalny, lasery stosowane są zwykle jako generatory promieniowania, czyli jako źródła światła. Kryształ laserowy jest walcem o zakończeniach równoległych do siebie z dokładnością do ułamka długości fali (równoległych optycznie). Jeden z koń-

^(a,.v

^(b> H

stan równowagi termicznej, T= 4,2 K

N

.V;

I

3

No

—_—₁___

stan napompowania, T= 4,2 K

E

Rys. 11-24 Wpływ temperatury na inwersję obsadzeń. Porównaj z rysunkiem 11-23. (a) Schemat poziomów energetycznych półprzewodnika samoistnego, (b) Jak obok, ale z krzywą Fermiego reprezentującą obsadzenie elektronowe dwóch pasm ców jest całkowicie posrebrzony, drugi natomiast posrebrzony jest tylko częściowo. Światło pompujące doprowadzane jest przez boczne ścianki, a światło laserowe wychodzi przez częściowo przepuszczające zakończenie walca. Światło laserowe rozchodzące się nieosiowo jest tracone wskutek absorpcji w krysztale, natomiast wiązka rozchodząca się wzdłuż osi ma coraz większe natężenie, ponieważ wędrując tam i z powrotem między powierzchniami odbijającymi ma zapewnione spotkanie na tej długiej drodze z tak dużą liczbą atomów wzbudzonych jaka tylko jest możliwa. Wspomnieliśmy na początku, że promieniowanie wymuszone jest w zgodnej fazie z fotonami wymuszającymi. Gdy fotony wymuszają emisję coraz większej liczby fotonów, tworzy się kaskada fotonów będących w zgodnej fazie (spójnych) i w znakomitej większości poruszających się równolegle do osi kryształu. W konsekwencji światło lasera tworzy wiązkę prawie nie wykazującą rozbieżności. Jeśli światło lasera pada na pobliską ścianę i tworzy na niej plamkę o średnicy jednego centymetra, ta sama wiązka skierowana na odległy budynek utworzy na nim plamkę o niewiele większej średnicy. Dzięki tej zalecie udało się zarejestrować światło lasera skierowane z Ziemi na Księżyc i odbite z powrotem przez układ zwierciadeł pozostawiony na Księżycu przez załogę Apolla 11.