Ruby laser: virkemåde

De første lasere dukkede et par årtier siden, og dette segment bevæger de største virksomheder i dag. Udviklere får alle nye kvalitet udstyr, der giver brugerne mulighed for effektivt at anvende det i praksis.

Solid-state laser rubin er ikke betragtes som en af de mest avancerede apparater af denne type, men for alle sine fejl, finder han stadig niche i drift.

oversigt

Rubinlasere klassificeres som halvledere. Sammenlignet med kemiske og gas-analoger de har en mindre høj kapacitet. Dette forklares ved forskellen i egenskaberne ved de elementer, hvorved strålingen er tilvejebragt. For eksempel de samme kemiske lasere stand til at danne en lysstrøm produktion af hundredvis af kilowatt. Blandt de funktioner, der adskiller den rubin laser, bemærk den høje grad af monochromaticity og sammenhængen i strålingen. Endvidere har nogle modeller giver en forøget koncentration af lysenergi i rummet, hvilket er nok til at gennemføre fusion ved opvarmning af plasmastrålen.

Som navnet antyder, som en laser aktiv medium virker rubinkrystal præsenteres i form af en cylinder. Når det ender af stangen er poleret på en særlig måde. At rubinlaser kunne give den størst mulige strålingsenergi for det, er siderne af krystal forarbejdet indtil den når planparallelle position i forhold til hinanden. Samtidig skal enderne være vinkelret på aksen af elementet. I nogle tilfælde er enderne rager noget spejle yderligere dækket med en dielektrisk film eller et sølvlag.

Apparat rubinlasere

Instrumentet omfatter en resonator kammer, og en energikilde, som exciterer atomerne i krystallen. Xenon flash lampe kan anvendes som flash aktivator. Lyskilden er anbragt langs en akse af resonatoren har en cylindrisk form. På den anden akse rubin element er placeret. Generelt anvendes 2-25 cm lange stænger.

Resonator praktisk talt alt lyset fra lampen rettes mod krystallet. Det skal bemærkes, at ved forhøjede temperaturer, som er nødvendige for den optiske pumpning af krystal, er i stand til at arbejde, ikke alle xenon lamper. Af denne grund en rubinlaser anordning, som er sammensat af lyskilder på grundlag af xenon, beregnet på en kontinuerlig driftsmåde, som også kaldes en puls. Med hensyn til stangen, er det normalt lavet af kunstig safir, som passende kan modificeres af de driftsmæssige krav til laseren.

Funktionsprincippet af laseren

Ved aktivering af indretningen ved at inkludere lampen inversion effekt forekommer med stigende niveauer af chromioner i krystallen, hvilket resulterer i forøgelse af lavine begynder antallet af udsendte fotoner. Når dette sker i resonatoren feedback fra spejlfladerne ved enderne af faste kerne. Der er således en fokuseret output strøm.

Impulsvarigheden, sædvanligvis ikke større end 0,0001 til at kortere virkningsvarighed sammenlignet med et neon flash. Pulseret laserenergi er rubin 1 J. Som i tilfældet med gasapparater, princippet om konstruktion af en rubinlaser og feedback-effekt. Dette betyder, at intensiteten af lyset flux begynder at blive opretholdt af spejlene, at interagere med et optisk resonator.

Driftsformer af laseren

I de fleste tilfælde en rubinlaser stang der anvendes i den formgivende mode-pulser pr millisekund størrelsesorden. At opnå en længere tid aktivitet teknologi forøger energien af den optisk pumpning. Dette gøres ved hjælp af high-power pulsede lamper. Da feltimpuls anledning grundet tid at danne den elektriske ladning i flash rør, kendetegnet ved flad, rubinlaser begyndes med en vis forsinkelse på tidspunkter, hvor antallet af aktive bestanddele overstiger tærskelværdien.

Nogle gange er der nedbrud og puls generation. Sådanne fænomener iagttages ved regelmæssige intervaller efter sænkning power satser, der er, når strømmen kapacitet falder under tærskelværdien. Den rubin laser kan teoretisk fungere i en kontinuerlig tilstand, men denne operation kræver et design af kraftigere lamper. Faktisk, i dette tilfælde er udviklerne over for de samme problemer som i skabelsen af gaslasere - urimelig applikationselement base med forbedrede egenskaber og som et resultat, begrænsningsindretningen kapaciteter.

typer

Fordelene ved feedback-effekt ses tydeligst i lasere med nonresonant kobling. I sådanne motiver er yderligere diffuserende element anvendes, hvilket gør det muligt at afgive en konstant frekvensspektrum. Også anvendes rubinlaser med en Q-switched - to stifter er medtaget i sin struktur, afkølet og ukølet. Temperaturforskellen tillader dannelsen af to laserstråler, som er inddelt af en bølgelængde i Ångstrøm. Disse stråler skinne pulserende udledning, og det dannede af vektorerne forskellig lille værdi vinkel.

Hvor bruges rubin laser?

Sådanne lasere er karakteriseret ved lav effektivitet, men forskellig termisk modstand. Og disse kvaliteter skyldes retningen af den praktiske anvendelse af lasere. I dag de anvendes i skabelsen af holografi, og i industrier, der kræver høj præcision stansning udføre operationer huller. Sådanne indretninger anvendes i svejseoperationer. For eksempel ved fremstilling af elektroniske systemer til logistik af satellitkommunikation. I medicin, fandt også vej rubin laser. Brugen af teknologi i branchen igen på grund af muligheden for høj præcision bearbejdning. Sådanne lasere anvendes som en erstatning for sterile skalpeller, der udfører mikrokirurgiske operationer.

konklusion

Rubinlaser med et aktivt medium rettidigt blev den første drift af denne type system. Men med udviklingen af alternative enheder med gas og kemiske hjælpestoffer det blev klart, at dets ydeevne har mange ulemper. Og det er ikke at nævne det faktum, at rubin laser er en af de mest vanskelige, hvad angår produktion. Med stigende dets bearbejdelighed og øgede krav til de elementer, der udgør strukturen. Følgelig produktions- omkostningsstigninger og indretningen. Men udviklingen af laser modeller på rubinkrystal har sin basis forbundet bl.a. med de unikke kvaliteter af en solid-state aktive medium.