Diktat kuliah.pdf - Fisika Universitas Padjadjaran

1.3. Komponen Dasar LaserPada persamaan (1.9), populasi pada keadaan kesetimbangan termal(ekuilibrium), populasi-populasi digambarkan oleh statistik Boltzmann. JikaeN2adalah berturut-turut populasi pada kesetimbangan termal, maka :eN1daneN2 g2⎛ E2− E1⎞= exp−⎜ ⎟(1.10)eN1g1⎝ kT ⎠dengan k adalah konstanta Boltzmann dan T adalah temperatur absolut dari material.e ePada kesetimbangan termal, berlaku N2< g2N1/ g1, dimana ini terjadi pada kondisie eyang umum/normal. Namun jika kondisi ketidaksetimbangan dicapai ( N2> g2N1/ g1),maka material berperilaku sebagai penguat (amplifier), yang berarti terjasi inversipopulasi. Sehingga material ini dapat digunakan sebagai bahan aktif dari Laser.Jika frekuensi transisi = ( E )/kT0E2−1ν berada pada daerah gelombang mikro,maka tipe material penguat ini disebut maser amplifier, dan jika berada pada daerahoptik, maka disebut laser amplifier.Untuk membuat suatu osilator dari amplifier, maka diperlukan suatu feedbackpositif yang sesuai. Dalam daerah gelombang mikro, hal ini dilakukan denganmenempatkan bahan aktif dalam resonant cavity yang memiliki frekuensi ν 0 . Dalamkasus Laser, feedback sering diperoleh dengan menempatkan bahan aktif diantara duacermin pemantul (reflecting mirrors), seperti cermin bidang yang sejajar (Gambar 1.3).outputcermin-1bahan aktifcermin-2Gambar 1.3. Skema dasar dari LaserDalam kasus ini, gelombang bidang EM menjalar dalam arah yang tegak lurus daricermin, sehingga terjadi pemantulan oleh kedua cermin, dan dikuatkan pada setiaplintasan melalui bahan aktif. Jika cermin-2 dibuat transparan sebagian, maka berkascahaya output akan diperoleh dari cermin-2.5