Rubínový laser: Princíp fungovania

Prvé lasery sa objavili pred niekoľkými desiatkami rokov, a tento segment sa pohybuje medzi najväčšie firmy dnes. Vývojári dostať všetky nové kvalitné vybavenie, čo umožňuje užívateľom účinne aplikovať v praxi.

Solid-state laser ruby nie je považovaný za jeden z najmodernejších zariadení tohto typu, ale aj pre všetky svoje chyby, stále nájde medzeru v prevádzke.

Prehľad

Rubínové lasery sú klasifikované ako polovodičových zariadení. V porovnaní s chemickými a plynu analógy majú menej vysokú kapacitu. To sa vysvetľuje tým rozdielom v charakteristikách prvkov, ktorým je žiarenie poskytnutých. Napríklad rovnaké chemické lasery, ktoré sú schopné tvoriť toku výstupu svetelného stoviek kilowattov. Medzi funkcie, ktoré odlišujú rubínový laser, na vedomie, vysoký stupeň monochromaticity, previazanosť žiarenia. Ďalej, niektoré modely poskytujú zvýšenú koncentráciu svetelnej energie v priestore, ktorý je dostatočne vykonať fúziu zahrievaním plazmového lúča.

Ako názov napovedá, ako aktívny laserové prostredie pôsobí rubínový kryštál prezentované vo forme vojne. Keď to skončí tyče sú leštené zvláštnym spôsobom. Pre rubínový laser by mohol poskytnúť maximálnu možnú žiarivej energie na to, strany kryštálu je spracovaný až do dosiahnutia planparalelní pozíciu vzhľadom k sebe navzájom. V rovnakej dobe, konce musia byť kolmé na os prvku. V niektorých prípadoch sú konce vyčnievajúce trochu zrkadlá ďalej pokryté dielektrickým filmom alebo vrstvou striebra.

Zariadenie rubínové lasery

Prístroj sa skladá z rezonátora komoru, a zdroj energie, ktorý excituje atómy kryštálu. Blesku xenon môže byť použitý ako flash aktivátor. Svetelný zdroj je usporiadaný pozdĺž jednej osi rezonátora, ktorý má valcový tvar. Na druhej strane osi rubín prvok umiestnený. Spravidla používa 2-25 cm dlhej tyče.

Rezonátor prakticky všetko svetlo lampy je zameraný na kryštálu. Je potrebné uviesť, že pri zvýšených teplotách, ktoré sú potrebné pre optické čerpanie kryštálu, je schopný pracovať, nie všetky xenónové výbojky. Z tohto dôvodu je rubínový laser zariadenie, ktoré sa skladá zo zdrojov svetla na báze xenónu, vztiahnuté na kontinuálny spôsob prevádzky, ktorý je tiež nazývaný pulz. S ohľadom na tyč, to je obvykle vyrobená z umelého zafíru, ktorý môže byť vhodne modifikované prevádzkovými požiadavkami na lasera.

Princíp činnosti lasera

Pri aktivácii zariadenia tým, že zahŕňa lampy inverzný efekt nastáva s rastúcou úrovňou iónmi chrómu v kryštálu, čo má za následok zvýšenie lavínou začína počet emitovaných fotónov. Ak k tomu dôjde v obvode spätnej väzby rezonátora poskytnutých zrkadlových plôch na koncoch pevného jadra. Tak je sústredený výstupný prúd.

Trvanie pulzu, zvyčajne nie viac ako 0,0001 do tejto kratšie trvanie účinku v porovnaní s neónovou bleskom. Pulzné laserová energia je rubín 1 J. Rovnako ako v prípade plynových zariadení, princípe výstavby rubínový laser a spätnoväzbová účinok. To znamená, že intenzita svetelného toku začne byť udržiavané zrkadiel, interagujúce s optickým rezonátora.

Režimy prevádzky lasera

Vo väčšine prípadov, je rubínový laser tyč použitá v tvarovacie režime pulzov na ms veľkosti. Pre dosiahnutie dlhšej technológiu doba aktivity zvyšuje energiu optického čerpania. To sa vykonáva za použitia vysoko výkonných pulzovanými lampy. Vzhľadom k tomu, pole pulzný vzostupu vzhľadom na čas, tvoriaci elektrický náboj v flash rúrky, vyznačujúci sa tým, plochý, rubínový laser operácie začína s určitým oneskorením v čase, keď je počet aktívnych prvkov prekračuje prahovú hodnotu.

Niekedy sú poruchy a generovanie pulz. Tieto javy sú pozorované v pravidelných intervaloch po znížení výkonovej ceny, to znamená, že keď sila kapacita klesne pod prahovú hodnotu. Rubín laser môže teoreticky fungovať v kontinuálnom režime, ale táto operácia vyžaduje konštrukciu výkonnejších lámp. V skutočnosti, v tomto prípade, vývojári sa stretávajú s rovnakými problémami ako pri tvorbe plynových laserov - neprimeranosť aplikačného prvku základne s lepšími vlastnosťami a výsledkom je, schopnosti obmedzenie zariadení.

typy

Prínosy retroaktivity je najzreteľnejšie vyjadrená v laseroch s nonresonant spojky. V takýchto prevedeniach, je aplikovaná ďalšia difúzna prvok, ktorý umožňuje, aby vydávali kontinuálneho frekvenčného spektra. Tiež sa používa rubínový laser s Q-switched - dva kolíky sú zahrnuté v jeho štruktúre, potom sa ochladí a nechladený. Rozdiel teploty umožňuje vytvorenie dvoch laserových lúčov, ktoré sú rozdelené s vlnovou dĺžkou v nm. Tieto lúče lesk impulzné vypúšťania, a uhol medzi vektormi rôzneho malej hodnoty.

Používa Ak sa rubínový laser?

Tieto lasery sa vyznačujú nízkou účinnosťou, ale inú tepelnou odolnosťou. A tieto vlastnosti sú vzhľadom k smeru praktické využitie laserov. V súčasnej dobe sa používajú pri tvorbe holografie, a v odvetviach, ktoré vyžadujú vysoko presné dierovanie vykonávať operácie dier. Takéto zariadenia sa používajú v zváracích operácií. Napríklad pri výrobe elektronických systémov pre logistiku satelitnej komunikácie. V lekárstve, tiež našiel svoju cestu rubínový laser. Využitie technológie v priemysle opäť vzhľadom k možnosti spracovania s vysokou presnosťou. Tieto lasery sa používajú ako náhrada za sterilných skalpelov, ktoré vykonávajú mikrochirurgické operácie.

záver

Rubínový laser s aktívnym médiom včas stal prvým prevádzkovanie tohto typu systému. Ale s rozvojom alternatívnych zariadení s plynovými a chemickými prísadami vyšlo najavo, že jeho výkon má mnoho nevýhod. A to bez ohľadu na skutočnosť, že rubínový laser je jedným z najťažších v oblasti spracovateľského priemyslu. So zvyšujúcou jeho spracovateľnosť a zvýšené požiadavky na prvky, ktoré tvoria štruktúru. V súlade s tým sa zvyšuje výrobné náklady a zariadení. Avšak, vývoj laserových modelov na ruby kryštálu sa jeho základňa pripojená, okrem iného, s unikátnymi vlastnosťami pevnom stave aktívneho prostredia.