Ruby лазер: принцип на работа

Първите лазерите се появиха преди няколко десетилетия, и този сегмент се движи най-големите компании днес. Разработчиците получават всички нови качествено оборудване, което позволява на потребителите да го прилагат ефективно на практика.

Твърд лазер рубин не се смята за един от най-модерните устройства от този тип, но за всички свои недостатъци, той все още намира ниша в експлоатация.

Преглед

Ruby лазери са класифицирани като твърди устройства. В сравнение с химически и газови аналози те имат по-малко висок капацитет. Това се обяснява с разликата в характеристиките на елементите, чрез които се осигурява радиация. Например, същите химически лазери, способни да образуват един светлинен поток на изхода на стотици киловата. Сред характеристиките, които отличават рубин лазер, имайте предвид високата степен на monochromaticity и съгласуваност на радиация. Освен това, някои модели дават повишена концентрация на светлинна енергия в пространството, което е достатъчно за провеждане на синтез чрез нагряване на плазма лъч.

Както подсказва името, като лазерно активна среда действа рубин кристал представени под формата на цилиндър. Когато това завършва на пръта са полирани по специален начин. За рубин лазер може да осигури възможно най-радиация енергия за това, от двете страни на кристала се обработват, докато достигне равнина паралелна позиция по отношение един към друг. В същото време, краищата трябва да са перпендикулярни на оста на елемента. В някои случаи, краищата стърчащи малко огледала допълнително покрити с диелектрик филм или сребърен слой.

Устройство рубинени лазери

Инструментът включва резонатор камера, и източник на енергия, който възбужда атомите на кристала. флаш лампа ксенон може да се използва като флаш-активатор. Източникът на светлина е разположен по протежение на една ос на резонатор с цилиндрична форма. На се намира от другата ос рубин елемент. Обикновено се използва 2-25 см дълги пръти.

Резонатор почти всички от светлината от лампата е насочено върху кристала. Трябва да се отбележи, че при повишени температури, които са необходими за оптично изпомпване на кристала, са в състояние да работи, не всички ксенонови лампи. Поради тази причина, рубин лазерно устройство, което се състои от източници на светлина, въз основа на ксенон, изчислена на непрекъснат режим на работа, която също се нарича пулс. По отношение на буталния прът, обикновено направени от изкуствен сапфир които могат подходящо да бъдат модифицирани чрез експлоатационните изисквания на лазера.

Принципът на работа на лазера

При активиране на устройството чрез включване на лампа инверсия ефект се проявява с увеличаване на нивата на хромови йони в кристала, което води до увеличение на лавина започва броя на излъчените фотони. Когато това се случи в обратната връзка на резонатор, предоставена от огледални повърхности в краищата на твърда сърцевина. По този начин е налице целенасочена изходящите потоци.

Продължителността на импулса, обикновено не по-голяма от 0.0001 до тази по-кратка продължителност на действие в сравнение с неон флаш. Импулсен лазер енергия е рубин 1 J. Както в случая на устройства газ, на принципа на изграждане на рубин лазер и ефекта на обратна връзка. Това означава, че интензитета на светлинния поток започва да се поддържа от огледалата, взаимодействащи с оптичния резонатор.

Режими на работа на лазера

В повечето случаи, рубин лазер прът използва в споменатото формоване режим импулса в милисекунди величина. За да се постигне по-дълъг технология време активност повишава енергията на оптичния изпомпването. Това се постига чрез използването на висока мощност, натоварени лампи. Тъй като импулс покачването на област поради времето на формиране на електрически заряд в флаш тръба, характеризиращ се с плосък, рубин лазерна операция започва с известно закъснение във времето, когато броят на активните елементи да превишава праговата стойност.

Понякога има аварии и генериране на импулс. Такива явления се наблюдават на редовни интервали след понижаване на цените на мощност, тоест, когато капацитетът на мощност падне под прага. лазер рубин теоретично би могла да работи в непрекъснат режим, но тази операция изисква проектиране на по-мощни лампи. Всъщност, в този случай, разработчиците са изправени пред същите проблеми, както в създаването на газови лазери - необоснованост приложение елемент основа с подобрени характеристики и като резултат, възможностите за ограничаване на устройството.

видове

Ползите от ефекта на обратна връзка е най-ясно изразени в лазери с nonresonant свързване. В тези модели, допълнително разсейващата елемент се прилага, което позволява да излъчва непрекъсната честотен спектър. Използват се също рубин лазер с Q-прекъсвачи - две игли са включени в структурата си, охлажда се и неохладен. Температурната разлика позволява образуването на две лазерни лъчи, които са разделени по дължина на вълната в ангстрьома. Тези лъчи светят импулсно освобождаване, и ъгълът, образуван от векторите на различни малка стойност.

Когато се използва лазер рубин?

Такива лазери се характеризират с ниска ефективност, но различен термична устойчивост. И тези качества се дължат на посоката на практическото използване на лазери. Днес те се използват при създаването на холографията, и в индустрии, които изискват висока точност пробиване извършва операции дупки. Такива устройства се използват в заваръчни операции. Например, в производството на електронни системи за логистиката на сателитните комуникации. В медицината също премина рубин лазер. Използването на технологиите в бранша отново се дължи на възможността за обработка на висока точност. Такива лазери се използват като заместител на стерилни скалпели, които изпълняват микрохирургически операции.

заключение

Ruby лазер с активна среда своевременно стана първият функциониране на този тип система. Но с развитието на алтернативни устройства с помощни вещества, газове и химични стана ясно, че изпълнението му има много недостатъци. И това е да не говорим за факта, че лазера рубин е един от най-трудно от гледна точка на производството. С увеличаване на нейната приложимост и повишени изисквания към елементите, които съставляват конструкцията. Съответно, нарастването на разходите за производство и устройството. Въпреки това, развитието на лазерни модели на рубин кристал е основата свързани, наред с другото, с уникални качества на твърдо състояние активна среда.