Robijnlaser: werkingsprincipe

De eerste lasers verscheen een paar decennia geleden, en dit segment is het verplaatsen van de grootste bedrijven van vandaag. Ontwikkelaars krijgen alle nieuwe hoogwaardige apparatuur, zodat gebruikers efficiënt toe te passen in de praktijk.

Solid-state laser ruby wordt niet beschouwd als een van de meest geavanceerde apparaten van dit type, maar voor al haar gebreken, vindt hij nog steeds niche in werking is.

Overzicht

Ruby lasers worden geclassificeerd als solid-state-apparaten. In vergelijking met chemische en gas-analogen hebben ze een minder hoge capaciteit. Dit wordt verklaard door het verschil in de eigenschappen van de elementen waarmee straling verschaft. Bijvoorbeeld, dezelfde chemische lasers in staat een lichtstroom productie van honderden kilowatts. Een van de functies die de ruby laser te onderscheiden, let op de hoge mate van monochromaticity en de samenhang van de straling. Bovendien zijn sommige modellen geven een verhoogde concentratie van lichtenergie in de ruimte, wat genoeg is om fusie te voeren door het verwarmen van de plasmastraal.

Zoals de naam impliceert, een laser actieve medium fungeert robijnkristal in de vorm van een cilinder. Wanneer dit einde van de stang gepolijst op een speciale manier. Laser zou zoveel mogelijk stralingsenergie voor Ruby, wordt de zijden van het kristal verwerkt totdat de planparallelle stand ten opzichte van elkaar bereikt. Tegelijkertijd moet de einden loodrecht op de as van het element. In sommige gevallen zijn de einden uitsteken wat spiegels verder bedekt met een diëlektrische film of een zilverlaag.

Inrichting robijnlasers

Het instrument omvat een resonatorkamer, en een energiebron, waarin de atomen van het kristal exciteert. De xenon flitslamp kan worden gebruikt als de flitser activator. De lichtbron is opgesteld langs een as van de resonator met een cilindrische vorm. Aan de andere as robijn element zich bevindt. Algemeen gebruikt 2-25 cm lange staven.

Resonator vrijwel al het licht van de lamp is gericht op het kristal. Opgemerkt wordt dat bij verhoogde temperaturen, die nodig zijn voor het optisch pompen van het kristal, kunnen werken, niet alle xenonlampen. Daarom robijn laserinrichting, die bestaat uit lichtbronnen op basis van xenon, berekend op een continue werkwijze, waarbij een puls wordt genoemd. Ten opzichte van de staaf, is het meestal van kunstmatige saffier die geschikt kunnen worden gewijzigd door de operationele eisen aan de laser.

Het werkingsprincipe van de laser

Bij het activeren van de inrichting door het opnemen van de lamp inversie optreedt met toenemende chroomionen in het kristal, wat leidt tot toename van lawine begint het aantal geëmitteerde fotonen. Wanneer dit gebeurt in de resonator feedback van de spiegelvlakken aan de uiteinden van de vaste kern. Er is dus een gerichte uitvoerstroom.

De pulsduur, gewoonlijk niet meer dan 0,0001 die kortere werkingsduur vergeleken met een neon flits. Gepulseerde laserenergie ruby 1 J. Zoals bij gastoestellen, het beginsel van de constructie van een robijnlaser en terugkoppelingseffect. Dit betekent dat de intensiteit van de lichtstroom gaat worden gehandhaafd door de spiegels, interactie met een optische resonator.

Werkingsmodi van de laser

In de meeste gevallen, een robijn laserstaaf gebruikt in de vormende stand pulsen per milliseconde magnitude. Te komen tot een langere tijdactiviteit technologie verhoogt de energie van het optisch pompen. Dit wordt gedaan door het gebruik van high-power gepulste lampen. Aangezien het gebied impulsstijging gevolg van de tijd van het vormen van de elektrische lading in de flitsbuis, gekenmerkt door vlakke, robijnlaser bediening begint met een zekere vertraging op momenten dat het aantal actieve elementen de drempelwaarde overschrijdt.

Soms zijn er storingen en pulsgenerering. Dergelijke verschijnselen worden waargenomen bij regelmatige tijdstippen na waardoor het stroomverbruik tarieven, dat wil zeggen, wanneer de stroomcapaciteit onder de drempelwaarde. De ruby laser zou theoretisch werken in een continue modus, maar deze operatie vereist een ontwerp van meer krachtige lampen. Eigenlijk, in dit geval, de ontwikkelaars worden geconfronteerd met dezelfde problemen als in de creatie van gas lasers - onredelijkheid applicatie element basis met verbeterde eigenschappen en als gevolg daarvan, de restrictie mogelijkheden van het apparaat.

types

De voordelen van de feedback effect is het meest duidelijk tot uiting in lasers met resonerend koppeling. In dergelijke ontwerpen wordt extra verstrooiende element aangebracht, waardoor een continu frequentiespectrum uitzenden. Ook gebruikt robijnlaser met een Q-geschakelde - twee pennen opgenomen in zijn structuur, gekoeld en ongekoeld. Het temperatuurverschil kan de vorming van twee laserbundels, die worden gescheiden door een golflengte in Angstrom. Deze stralen schijnen gepulseerde ontlading en de hoek gevormd door de vectoren van verschillende kleine waarde.

Waar gebruikt ruby laser?

Dergelijke lasers worden gekenmerkt door lage efficiëntie, maar verschillende thermische weerstand. En deze kwaliteiten zijn te wijten aan de richting van het praktische gebruik van lasers. Vandaag de dag worden ze gebruikt in de creatie van holografie, en in industrieën die high-precision perforeren moet voeren operaties gaten. Dergelijke inrichtingen worden toegepast bij lasbewerkingen. Bijvoorbeeld, bij de vervaardiging van elektronische systemen voor de logistiek van satellietcommunicatie. In de geneeskunde, vond ook zijn weg ruby laser. Het gebruik van technologie in de industrie wederom vanwege de mogelijkheid van hoge precisie verwerking. Dergelijke lasers worden gebruikt ter vervanging van steriele scalpels die microchirurgische uitvoeren.

conclusie

Robijnlaser met een actief medium tijdig werd de eerste werking van een dergelijk systeem. Maar met de ontwikkeling van alternatieve toestellen met gas en chemische hulpstoffen werd duidelijk dat de werking hebben vele nadelen. En dat is niet aan het feit dat de ruby laser is een van de moeilijkste in termen van productie te vermelden. Bij verhoging van de verwerkbaarheid en hogere eisen aan de bestanddelen van de constructie. Bijgevolg de productiekosten toenemen en het apparaat. De ontwikkeling van laser modellen op robijnkristal heeft de basis verbonden, onder meer, de unieke eigenschappen van een halfgeleider actieve medium.