Rubinski laser: princip rada

Prvi laseri pojavili su se prije nekoliko desetljeća, a do danas taj segment promoviraju najveće tvrtke. Programeri dobivaju sve nove osobine opreme, čime korisnici mogu učinkovitije koristiti u praksi.

Solid State Laser Ruby se ne smatra jednim od najnaprednijih uređaja ovog tipa, ali za sve svoje greške, on još uvijek nalazi niša u radu.

Opće informacije

Rubini laseri klasificiraju se kao uređaji u čvrstom stanju. U usporedbi s analognim kemikalijama i plinom, oni imaju manje snage. To se objašnjava razlikom u karakteristikama elemenata, zbog čega se daje zračenje. Na primjer, isti kemijski laseri mogu generirati svjetlosne tokove stotina kilovatova. Među obilježjima koja razlikuju rubinski laser, postoji visok stupanj monokromatike, kao i koherentnost zračenja. Osim toga, neki modeli daju povećanu koncentraciju svjetlosne energije u prostoru, što je dovoljno za realizaciju termonuklearne fuzije zagrijavanjem plazme zrakom.

Kao što ime sugerira, rubinski kristal djeluje kao aktivni medij lasera, predstavljen u obliku cilindra. u to završava Štap je poliran na poseban način. Da rubinski laser mogao pružiti najveću moguću energiju zračenja za to, je od strane kristala se obraditi sve dok ne dođe do ravnine paralelne položaj u odnosu na drugu. Istodobno, krajevi bi trebali biti okomiti na os elementa. U nekim slučajevima krajevi, koji su na neki način zrcala, dodatno su prekriveni dielektričnim filmom ili slojem srebra.

Uređaj rubinskih lasera

Uređaj uključuje kameru s rezonatorom, kao i izvor energije koji uzbudi atome kristala. Kao aktivator bljeskalice, može se koristiti ksenonska bljeskalica. Izvor svjetlosti nalazi se duž jedne osi rezonata, koji ima cilindričan oblik. Na drugoj osi nalazi se rubinski element. U pravilu se koriste šipke duljine od 2-25 cm.

Rezonator gotovo sve svjetlo iz svjetiljke šalje kristalu. Treba napomenuti da u uvjetima visokih temperatura, koje su potrebne za optičko pumpanje kristala, ne sve xenon svjetiljke. Iz tog razloga, rubinski laser uređaj, koji se sastoji od izvora svjetlosti na temelju xenon, izračunava se na kontinuiranom rada, koji se također zove impuls. Što se tiče štapića, obično se radi o umjetnom safiru, koji se može odgovarajuće mijenjati za operativne zahtjeve lasera.

Načelo laserskog rada

Kada aktiviranje uključivanjem žarulje inverzije učinak pojavljuje u povećanju razine kroma iona u kristalu, što rezultira povećanjem lavina počinje broj emitiranih fotona. U ovom slučaju, na rezonatoru se opaža inverzni odnos, koji se dobivaju zrcalnim površinama na krajevima čvrste šipke. Tako se razvija uska struja.

Trajanje pulsa, obično nije veći od 0,0001 do tog kratkog djelovanja u usporedbi s neonskim bljeskalice. Pulsirajuće laserska energija je rubin 1 J. Kao u slučaju plinskih uređaja, načelo izgradnje rubinski laser i povratne učinak. To znači da se intenzitet svjetlosnog toka počinje podržavati zrcalima u interakciji s optičkim rezonatorom.

Laserski načini rada

Najčešće se koristi laserski valjak s rubinskom šipkom u načinu stvaranja navedenih veličina impulsa u milisekundama. Da bi se postiglo dulje vrijeme aktivnosti, tehnolozi povećavaju energiju optičkog pumpanja. To se postiže korištenjem snažnih pulsnih svjetiljki. Budući da je na terenu puls porastu zbog vremena formiranja električnog naboja u flash cijevi, karakterizira ravna, rubinski laser operacija počinje s određenim zakašnjenjem u vrijeme kada je broj aktivnih elemenata prelazi graničnu vrijednost.

Ponekad postoje i poremećaji u stvaranju impulsa. Takvi se fenomeni promatraju u određenim intervalima nakon smanjenja indikatora napajanja, tj. Kada potencijal snage padne ispod vrijednosti praga. Teoretski, rubinski laser može raditi u kontinuiranom načinu rada, ali takva operacija zahtijeva korištenje snažnije svjetiljke u dizajnu. Zapravo, u ovom slučaju, programeri su suočeni s istim problemima kao i stvaranjem plinova lasera - unreasonableness primjene elemenata baze sa poboljšanim karakteristikama i kao rezultat toga, u mogućnosti ograničenje uređaja.

vrste

Korisnost povratnog učinka je najizraženija u laseri s nerazvuknim spojem. U takvim konstrukcijama dodatno se primjenjuje element za raspršivanje koji omogućuje zračenje kontinuiranog frekvencijskog spektra. Također se koristi rubinski laser s moduliranim Q-faktorom - njegova struktura uključuje dvije šipke, hlađene i bez hlađenja. Razlika u temperaturi omogućava stvaranje dvije laserske zrake, koje su razdvojene duž valne duljine angstromima. Te zrake sjaju kroz pulsirajući iscjedak, a kut koji se formiraju njihovim vektorima razlikuje se od male vrijednosti.

Gdje se koristi rubinski laser?

Takvi laseri karakteriziraju niski koeficijent učinkovitosti, no razlikuju se po toplinskoj stabilnosti. Ove kvalitete određuju smjer praktične upotrebe lasera. Danas se koriste u stvaranju holografije, kao iu industrijama gdje je potrebno obavljati probojne operacije za precizne rupe. Koristite takve uređaje u postupcima zavarivanja. Na primjer, u proizvodnji elektroničkih sustava za tehničku podršku satelitskim komunikacijama. U medicini je i rubinski laser pronašao svoje mjesto. Primjena tehnologije u ovoj industriji opet se objašnjava mogućnošću precizne obrade. Takvi laseri koriste se kao zamjena za sterilne skalpele, koji omogućuju obavljanje mikrokirurških operacija.

zaključak

Laserski rubin s aktivnim medijem bio je prvi operativni sustav ove vrste. No, kao razvoj alternativnih uređaja s plinom i kemijskim punilima, postalo je očito da njegova izvedba ima mnoge nedostatke. I to ne treba napomenuti da je rubinski laser jedan od najtežih u proizvodnji. Kako se njezina radna svojstva povećavaju, tako i potreba za elementima koji čine strukturu. Sukladno tome, troškovi uređaja također se povećavaju. Međutim, razvoj modela lasera koji se temelje na rubinskom kristalu ima svoje baze, povezane, između ostalog, s jedinstvenim svojstvima čvrstog stanja aktivnog medija.