Laser Ruby: Prinsip operasi

Laser pertama kali muncul beberapa dekade yang lalu, dan segmen ini bergerak perusahaan terbesar saat ini. Pengembang mendapatkan semua peralatan kualitas baru, yang memungkinkan pengguna untuk secara efisien menerapkannya dalam praktek.

Solid-state laser ruby tidak dianggap salah satu perangkat yang paling canggih dari jenis ini, tetapi untuk semua kesalahannya, ia masih menemukan niche beroperasi.

Ikhtisar

Ruby laser diklasifikasikan sebagai perangkat solid-state. Dibandingkan dengan analog kimia dan gas mereka memiliki kapasitas kurang tinggi. Hal ini dijelaskan oleh perbedaan karakteristik dari elemen dimana radiasi disediakan. Sebagai contoh, laser kimia yang sama mampu membentuk output fluks bercahaya ratusan kilowatt. Di antara fitur yang membedakan laser ruby, perhatikan tingkat tinggi monochromaticity dan koherensi dari radiasi. Selain itu, beberapa model memberikan peningkatan konsentrasi energi cahaya dalam ruang, yang cukup untuk melakukan fusi dengan pemanasan dari sinar plasma.

Sesuai namanya, laser media aktif bertindak ruby crystal disajikan dalam bentuk silinder. Ketika ini berakhir batang dipoles dengan cara yang khusus. Untuk ruby laser yang bisa memberikan energi radiasi maksimum yang mungkin untuk itu, sisi kristal diproses hingga mencapai pesawat-paralel posisi relatif satu sama lain. Pada saat yang sama, ujung harus tegak lurus dengan sumbu elemen. Dalam beberapa kasus, ujung memproyeksikan agak cermin lanjut ditutupi dengan film dielektrik atau lapisan perak.

laser Aparatur ruby

Struktur perangkat termasuk ruang resonator, serta sumber energi, yang menggairahkan atom dari kristal. Lampu xenon flash dapat digunakan sebagai flash aktivator. Sumber cahaya diatur sepanjang satu sumbu dari resonator memiliki bentuk silinder. Pada elemen ruby sumbu lainnya berada. Umumnya digunakan 2-25 cm batang panjang.

Resonator hampir semua cahaya dari lampu diarahkan ke kristal. Perlu dicatat bahwa pada suhu tinggi, yang dibutuhkan untuk memompa optik kristal, mampu bekerja, tidak semua lampu xenon. Untuk alasan ini, perangkat ruby laser, yang terdiri dari sumber cahaya atas dasar xenon, dihitung pada kontinu operasi, yang juga disebut pulsa. Sehubungan dengan batang, biasanya terbuat dari safir buatan yang dapat sesuai dimodifikasi dengan persyaratan operasional untuk laser.

Prinsip operasi laser

Ketika mengaktifkan perangkat dengan memasukkan efek lampu inversi terjadi dengan meningkatnya kadar ion-ion kromium dalam kristal, yang mengakibatkan peningkatan longsoran dimulai jumlah foton yang dipancarkan. Ketika ini terjadi dalam umpan balik resonator yang disediakan oleh permukaan cermin di ujung inti padat. Jadi ada output stream terfokus.

Durasi pulsa, biasanya tidak lebih besar dari 0,0001 dengan yang durasi yang lebih singkat dari tindakan dibandingkan dengan flash neon. energi laser berdenyut adalah ruby 1 J. Seperti dalam kasus perangkat gas, prinsip pembangunan laser ruby dan efek umpan balik. Ini berarti bahwa intensitas fluks cahaya mulai dipertahankan oleh cermin, berinteraksi dengan resonator optik.

Mode operasi laser

Dalam kebanyakan kasus, batang ruby laser yang digunakan dalam kata membentuk pulsa modus per besarnya milidetik. Untuk mencapai lagi teknologi aktivitas waktu meningkatkan energi pemompaan optik. Hal ini dilakukan melalui penggunaan daya tinggi lampu berdenyut. Karena medan kenaikan pulsa karena saat membentuk muatan listrik dalam tabung flash, ditandai dengan datar, operasi ruby laser yang dimulai dengan penundaan tertentu pada saat-saat ketika jumlah elemen aktif melebihi nilai ambang batas.

Kadang-kadang ada kerusakan dan generasi pulsa. fenomena tersebut diamati secara berkala setelah menurunkan suku daya, yaitu, ketika kapasitas daya turun di bawah ambang batas. Ruby laser yang secara teoritis dapat beroperasi dalam mode terus menerus, tetapi operasi ini membutuhkan desain lampu yang lebih kuat. Sebenarnya, dalam hal ini pengembang dihadapkan dengan masalah yang sama seperti dalam penciptaan laser gas - aplikasi tidak masuk akal dasar elemen dengan karakteristik ditingkatkan dan sebagai hasilnya, kemampuan perangkat pembatasan.

jenis

Manfaat dari efek umpan balik paling jelas dinyatakan dalam laser dengan kopling nonresonant. Dalam desain tersebut, elemen Diffusing tambahan diterapkan, yang memungkinkan untuk memancarkan spektrum frekuensi terus menerus. Juga menggunakan laser ruby dengan Q-switched - dua pin termasuk dalam struktur, didinginkan dan uncooled. Perbedaan suhu memungkinkan pembentukan dua sinar laser, yang dibagi dengan panjang gelombang di angstrom. sinar ini bersinar debit berdenyut, dan sudut yang dibentuk oleh vektor dari nilai kecil yang berbeda.

Di mana digunakan ruby laser yang?

laser seperti ditandai dengan efisiensi yang rendah, namun tahan panas yang berbeda. Dan kualitas ini karena arah penggunaan praktis laser. Hari ini mereka digunakan dalam penciptaan holografi, dan dalam industri yang membutuhkan presisi tinggi meninju melakukan lubang operasi. Perangkat tersebut digunakan dalam operasi pengelasan. Misalnya, dalam pembuatan sistem elektronik untuk logistik komunikasi satelit. Dalam pengobatan, juga ditemukan nya Laser cara ruby. Penggunaan teknologi dalam industri sekali lagi karena kemungkinan pengolahan presisi tinggi. laser seperti yang digunakan sebagai pengganti pisau bedah steril yang melakukan operasi mikro.

kesimpulan

Ruby laser dengan media yang aktif pada waktunya menjadi menjalankan pertama jenis sistem. Tapi dengan perkembangan perangkat alternatif dengan gas dan kimia eksipien menjadi jelas bahwa kinerja perusahaan memiliki banyak kelemahan. Dan itu belum lagi fakta bahwa laser ruby adalah salah satu yang paling sulit dalam hal manufaktur. Dengan meningkatnya pengerjaan dan meningkatkan persyaratan untuk unsur-unsur yang merupakan struktur. Dengan demikian, produksi meningkat biaya dan perangkat. Namun, pengembangan model laser pada kristal ruby telah basis terhubung, antara lain, dengan kualitas yang unik dari media aktif solid-state.