ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Вводные замечания из "Физика мощного лазерного излучения " Эффект СИД возникает благодаря селективности поглощения монохроматического света лазера в пределах доплеровски уширенной резонансной линии газа и различию транспортных сечений (т.е. сечений столкновений частиц газа) в основном и возбужденном энергетических состояниях. [c.104] Явление СИД возникает в том случае, когда сечения столкновений атомов в основном и возбужденном энергетических состояниях отличаются друг от друга. Обычно при возбуждении сечение возрастает (атом как бы разбухает при сообщении ему избыточной внутренней энергии). [c.105] Эффект легко наблюдать визуально по резонансной флуоресценции возбужденных атомов. При перестройке частоты лазера на другое крыло доплеровского контура линии поглощения знак эффекта изменяется в ближнем к лазеру конце кюветы начинают скапливаться невозбужденные (и, следовательно, нефлуоресцирующие) атомы, а в дальнем конце -возбужденные (и, значит, светящиеся) атомы. Из сказанного видно, что светоиндуцированное количество движения микроскопических масс газа берегся не впрямую от света — оно как бы рождается из внутреннего движения атомов, образующих газ за счет нарушения под действием света равновесного распределения атомов газа по скоростям. [c.106] СИД легко наблюдается при поглощении света на электронных переходах в атомах на колебательных переходах молекул эффект значительно слабее, поскольку изменения в транспортном сечении молекул при колебательном возбуждении, как правило, на 2-3 порядка меньше, чем аналогичные изменения в атомах при возбуждении электронных переходов. Часто в молекулярных газах эффект СИД маскируется паразитными термодиффузионными потоками. [c.106] СИД имеет хорошие перспективы практического применения, например для разделения изотопов элементов. [c.106] Именно оптический пробой в лазерных элементах является одним из основных ограничивающих факторов, препятствующих получению сколь угодно мощных импульсов генерации газовых, жидкостных и твердотельных лазеров. Оптический пробой прозрачных диэлектриков представляет собой яркий пример кардинального изменения оптических свойств среды под действием распространяющегося в ней мощного лазерного излучения среда из прозрачной превращается в сильно поглощающую, меняется ее агрегатное состояние. [c.107] После ожрытия явления оптического пробоя довольно долго отсутствовала ясность в понимании этого явления, особенно в твердых прозрачных диэлектриках. Ситуация здесь одно время напоминала ту, которая долго существовала в физике пробоя диэлектриков в электростатическом поле. И там и здесь глубокое понимание явления было достигнуто после серии проб и ошибок путем достижения воспроизводимости результатов (прежде всего порогов пробоя) в сверхчистых материалах, в которых удалось исключить влияние инородных включений и неоднородностей. [c.107] К настоящему времени сложилась довольно ясная и замкнутая физи ческая картина оптического пробоя прозрачных диэлектриков в поле достаточно длинных (десятки пикосекунд и длиннее) мощных лазерных импульсов [17, 18]. Она сводится к тому, что под действием очень сильного быстропеременного электрического поля световой волны в диэлектрике развивается электронная лавина, стартующая от одного или нескольких свободных электронов, случайно оказавшихся в объеме взаимодействия разогреваясь под действием лазерного излучения до энергии, достаточной для ударной ионизации нейтральных атомов диэлектрика, электроны стремительно размножаются в процессе лавинной ионизации. Фактически главной причиной ситического пробоя оказывается та же самая электронная лавина, которая играет основную роль в пробое диэлектриков постоянным электрическим полем. [c.107] Заметим, однако, что в последнее время в связи с прогрессом в технике генерации лазерных импульсов субпикосекундной и фемтосекундной длительности вопрос о природе пробоя в поле таких сверхкоротких лазерных импульсов снова оказался в центре внимания, поскольку электронная лавина просто не успевает развиваться в течение длительности этих импульсов. [c.107] Этапы 1 и 3 нам уже хорошо знакомы. [c.108] Вернуться к основной статье