КВАНТОВЫЙ ГЕНЕРАТОР

Устройство для генерирования электро-магнитных волн с помощью эффекта вынужденного излучения фотонов микрочастицами (молекулами, атомами, ионами, электронаминами). Квантовый генератор состоит из квантового усилителя и системы положительной обратной связи. К классу Квантовых генераторов относят также нелинейные преобразователи, в которых когерентное излучение генерируется в результате вынужденного рассеяния первичного излучения, создаваемого первичным генератором, и параметрические генераторы, в которых генерация осуществляется за счёт модуляции параметров веществова, находящегося в мощном электро-магнитном поле первичного Квантового генератора.

Квантовые приборы, работающие в различных диапазонах длин волн, имеют специальные наименования: генераторы СВЧ (так же как и квантовые усилители этого диапазона) называются мазерами; Квантовые генераторы длинноволнового ИК излучения - иразерами; ближнего ИК и видимого излучения - лазерами; УФ излучения - УФ лазерами; рентгеновского излучения - разерами; у-излучения-у-лазерами. Первый Квантовый генератор - молекулярный генератор - создан в 1955 одновременно в СССР (Н. Г. Басов и А. М. Прохоров) и США (Ч. Таунс и другие).

В Квантовых генераторах активная среда обычно возбуждается (приводится в состояние с инверсией населённостей) системой накачки. Режим генерации реализуется в том случае, если энергия, вводимая в активное вещество системой накачки, достаточна для того, чтобы инверсия населённостей активного вещества достигла уровня, при котором вероятность вынужденного испускания превысила полную вероятность потерь, включающую вероятность потерь фотонов в системе обратной связи и в активном веществе, а также вероятность излучения фотонов через элемент связи Квантового генератора с внешней нагрузкой. Значение инверсии населённостей, при котором вероятность вынужденного испускания равна полной вероятности потерь, называется пороговой инверсией генератора. Соответственно говорят о пороговой энергии (или мощности) возбуждения.

Мощность генератора непрерывного действия лежит в пределах от долей мВт до 10 Вт; энергия импульсных генераторов - от долей Дж до 10 Дж в импульсе. Важная особенность Квантовых генераторов - чрезвычайно высокая стабильность частоты генерации, достигающая 10~14, вследствие чего они используются как квантовые стандарты частоты.

Copyright © 2002 - 2017 Ravnopravie.kharkov.ua. All Rights Reserved.