Cu laser Ruby: principiul de funcționare

Primele lasere au apărut în urmă cu câteva decenii, iar acest segment este în mișcare cele mai mari companii de astăzi. Dezvoltatorii obține toate noi echipamente de calitate, permițând utilizatorilor să-l aplice în mod eficient în practică.

Solid-State cu laser rubin nu este considerat unul dintre cele mai avansate dispozitive de acest tip, dar pentru toate defectele sale, el încă mai găsește nișă în funcțiune.

Prezentare generală

lasere Ruby sunt clasificate ca dispozitive semiconductoare. Comparativ cu analogi chimici și gaze au o capacitate mai ridicată. Acest lucru se explică prin diferența caracteristicile elementelor prin care se oferă radiații. De exemplu, aceleași lasere chimice capabile să formeze o ieșire de flux luminos de sute de kilowați. Printre caracteristicile care diferențiază laserul rubin, nota de gradul ridicat de monochromaticity și coerență radiațiilor. In plus, unele modele da o concentrație crescută de energie luminoasă spațială, care este suficient pentru a efectua fuziunea prin încălzirea a fasciculului de plasmă.

După cum sugerează și numele, ca un laser mediu activ actioneaza cristal rubin prezentate sub forma unui cilindru. Atunci când acest lucru se termină a tijei sunt lustruite într - un mod special. Pentru rubin laser ar putea furniza energia de radiație maximă posibilă pentru aceasta, laturile cristalului este prelucrat până când ajunge în poziția-plan paralel unul față de altul. În același timp, capetele trebuie să fie perpendiculară pe axa elementului. În unele cazuri, capetele proeminente oarecum oglinzi acoperite in continuare cu un strat de dielectric sau un strat de argint.

lasere Aparatură Ruby

Instrumentul cuprinde o cameră rezonator, și o sursă de energie, care excită atomii cristalului. Lampa xenon flash poate fi utilizat ca activator flash. Sursa de lumină este dispusă de-a lungul unei axe a rezonatorului având o formă cilindrică. Pe este situat celălalt element axa rubin. utilizate în general 2-25 tije lungi cm.

Rezonator practic toate lumina de la lampa este îndreptată spre cristalul. Trebuie remarcat faptul că , la temperaturi ridicate, care sunt necesare pentru pomparea optică a cristalului, sunt capabili să lucreze, nu toate lămpile cu xenon. Din acest motiv, un dispozitiv cu laser rubin, care este compus din surse de lumina pe baza de xenon, calculat pe un mod de operare continuu, care este, de asemenea, numit un puls. În ceea ce privește tija, este de obicei făcută din safir artificial, care poate fi adecvat modificat de cerințele operaționale ale laserului.

Principiul de funcționare a laserului

La activarea dispozitivului, prin includerea efectului lămpii de inversare se produce odată cu creșterea nivelului de ioni de crom în cristal, având ca rezultat creșterea de avalanșă începe numărul de fotoni emisi. Când acest lucru se întâmplă în feedback-ul furnizat de rezonator suprafețele oglindă la capetele miezului solid. Astfel, există un flux de ieșire concentrat.

Durata impulsului, de obicei, nu mai mare de 0,0001 la acea durată mai scurtă de acțiune în comparație cu un flash neon. energia laser pulsata este rubiniu 1 J. Ca și în cazul dispozitivelor de gaz, principiul construcției unui laser cu rubin și efectul de feedback. Aceasta înseamnă că intensitatea fluxului luminos începe să fie menținută de oglinzi, care interacționează cu un rezonator optic.

Moduri de funcționare a laserului

In cele mai multe cazuri, o tijă cu laser cu rubin în respectiva formare impulsuri mode pe magnitudine milisecundă. Pentru a realiza o tehnologie de activitate de timp mai lung crește energia de pompare optice. Acest lucru se face prin utilizarea de lămpi în impulsuri de mare putere. Deoarece creșterea pulsului câmpului datorită timpului de formare a sarcinii electrice în tubul flash, caracterizat prin plat, operație cu laser cu rubin începe cu o anumită întârziere la momente când numărul elementelor active depășește valoarea de prag.

Uneori există avarii și generarea de impulsuri. Astfel de fenomene sunt observate la intervale regulate după scăderea ratelor de putere, adică, atunci când capacitatea de alimentare scade sub pragul. Laserul Ruby ar putea funcționa, teoretic, într-un mod continuu, dar această operație necesită un design de lămpi mai puternice. De fapt, în acest caz, dezvoltatorii se confruntă cu aceleași probleme ca și în crearea de lasere cu gaz - aplicarea nerezonabil element de bază cu caracteristici îmbunătățite și, ca urmare, capacitățile dispozitivului de restricție.

tipuri

Beneficiile efectului feedback-ul este cel mai clar exprimată în lasere cu cuplaj nerezonanți. In aceste desene, este aplicat elementul imprastierea suplimentar, care permite să emită un spectru de frecvență continuu. De asemenea, utilizat cu laser cu rubin, cu un Q-switched - doi pini sunt incluse în structura sa, răcită și uncooled. Diferența de temperatură permite formarea a două fascicule laser, care sunt despărțite de o lungime de undă în angstromi. Aceste raze strălucesc descărcare în impulsuri, iar unghiul format de vectorii de diferite valori mici.

În cazul în care utilizează rubin cu laser?

Astfel de lasere sunt caracterizate de o eficiență scăzută, dar rezistența termică diferită. Și aceste calități se datorează direcția utilizării practice a lasere. Astăzi, ele sunt folosite în crearea de holografie, și în industriile care necesită stantare de mare precizie de a efectua operațiuni de găuri. Aceste dispozitive sunt folosite în operații de sudură. De exemplu, la fabricarea de sisteme electronice pentru logistica de comunicații prin satelit. În medicină, a găsit, de asemenea, cu laser modul său rubin. Utilizarea tehnologiei în industria încă o dată, datorită posibilității de prelucrare de înaltă precizie. Astfel de lasere sunt folosite ca un substitut pentru scalpel sterile care efectuează operații de microchirurgie.

concluzie

cu laser cu rubin, cu un mediu activ în timp util a devenit prima funcționare a acestui tip de sistem. Dar, cu dezvoltarea de dispozitive alternative, cu excipienți de gaz și chimice a devenit evident faptul că performanțele sale au multe dezavantaje. Și asta nu mai vorbim de faptul că laserul rubin este una dintre cele mai dificile din punct de vedere de fabricație. Odată cu creșterea prelucrablitatea și cerințele sporite ale elementelor care constituie structura. Prin urmare, producția creșterea costurilor și a dispozitivului. Cu toate acestea, dezvoltarea de modele cu laser pe cristal rubin și-a legat baza sa, printre altele, cu calitățile unice ale unui mediu activ solid-state.