Ruby laser: nguyên tắc hoạt động

Các laser đầu tiên xuất hiện một vài thập kỷ trước, và phân khúc này là di chuyển các công ty lớn nhất hiện nay. Các nhà phát triển có được tất cả thiết bị chất lượng mới, cho phép người dùng để áp dụng nó một cách hiệu quả trong thực tế.

Trạng thái rắn tia laser ruby không được xem là một trong những thiết bị tiên tiến nhất của loại hình này, nhưng đối với tất cả lỗi lầm của mình, ông vẫn thấy thích hợp đi vào hoạt động.

Tổng quan

laser hồng ngọc được phân loại như các thiết bị trạng thái rắn. So với hóa chất và khí chất tương tự họ có một khả năng ít cao. Này được giải thích bởi sự khác biệt về đặc điểm của các yếu tố mà bức xạ được cung cấp. Ví dụ, laser hóa học tương tự có khả năng tạo thành một lượng quang thông của hàng trăm KW. Trong số các tính năng mà phân biệt laser ruby, lưu ý mức độ cao của monochromaticity và sự gắn kết của bức xạ. Hơn nữa, một số mô hình cho một nồng độ tăng của năng lượng ánh sáng trong không gian, đó là đủ để tiến hành phản ứng tổng hợp bằng cách nung nóng của chùm plasma.

Như tên của nó, như một tia laser vừa tích cực hoạt động ruby pha lê thể hiện trong hình thức của một xi lanh. Khi này kết thúc của thanh được đánh bóng một cách đặc biệt. Để ruby laser có thể cung cấp năng lượng bức xạ tối đa có thể cho nó, các mặt của tinh thể được xử lý cho đến khi nó đạt đến vị trí song phẳng tương đối với nhau. Đồng thời, kết thúc phải vuông góc với trục của phần tử. Trong một số trường hợp, các đầu chiếu phần nào gương tiếp tục bao phủ bởi một bộ phim điện môi hoặc một lớp bạc.

laser ruby bộ máy

Các công cụ bao gồm một buồng cộng hưởng, và một nguồn năng lượng, trong đó kích thích các nguyên tử của tinh thể. Đèn đèn flash xenon có thể được sử dụng như các hoạt đèn flash. Nguồn ánh sáng được bố trí dọc theo một trục của cộng hưởng có một hình dạng hình trụ. Trên yếu tố trục ruby khác nằm. Thường được sử dụng 2-25 thanh dài cm.

Cộng hưởng gần như toàn bộ ánh sáng từ đèn được định hướng vào các tinh thể. Cần lưu ý rằng ở nhiệt độ cao, được yêu cầu cho việc bơm quang học của các tinh thể, có khả năng làm việc, không phải tất cả các loại đèn xenon. Vì lý do này, một thiết bị ruby laser, trong đó bao gồm các nguồn ánh sáng trên cơ sở xenon, tính theo chế độ liên tục hoạt động, mà còn được gọi là một xung. đối với các que với, nó thường được làm bằng sapphire nhân tạo mà phù hợp có thể được sửa đổi theo yêu cầu hoạt động với laser.

Nguyên tắc hoạt động của laser

Khi kích hoạt các thiết bị bằng cách bao gồm các hiệu ứng đèn đảo ngược xảy ra với sự gia tăng nồng độ của các ion crom trong tinh thể, dẫn đến sự gia tăng của trận tuyết lở bắt đầu số lượng photon phát ra. Khi điều này xảy ra trong phản hồi cộng hưởng được cung cấp bởi các bề mặt gương ở hai đầu của lõi rắn. Do đó có một dòng sản lượng tập trung.

Thời gian xung, thường không lớn hơn 0,0001 với thời gian ngắn hơn hành động so với một đèn flash neon. năng lượng laser xung là ruby 1 J. Như trong trường hợp của các thiết bị gas, nguyên tắc xây dựng một laser ruby và hiệu quả phản hồi. Điều này có nghĩa rằng cường độ của dòng ánh sáng bắt đầu được duy trì bởi các gương, tương tác với một cộng hưởng quang học.

Phương thức hoạt động của laser

Trong hầu hết các trường hợp, một thỏi ruby laser được sử dụng trong nói hình thành xung chế độ mỗi millisecond độ lớn. Để đạt được một công nghệ hoạt động thời gian dài làm tăng năng lượng của bơm quang học. Này được thực hiện thông qua việc sử dụng công suất cao đèn xung. Do trường xung tăng do thời điểm hình thành các điện tích trong ống đèn flash, đặc trưng bởi phẳng, vận hành ruby laser bắt đầu với một sự chậm trễ nhất định vào những thời điểm khi số lượng các yếu tố tích cực vượt quá giá trị ngưỡng.

Đôi khi có những sự cố và tạo xung. Hiện tượng như vậy được quan sát đều đặn sau khi giảm lãi suất, có nghĩa là, khi công suất điện giảm xuống dưới ngưỡng. Laser ruby về mặt lý thuyết có thể hoạt động trong một chế độ liên tục, nhưng hoạt động này đòi hỏi một thiết kế của đèn mạnh hơn. Trên thực tế, trong trường hợp này, các nhà phát triển đang phải đối mặt với những vấn đề tương tự như trong việc tạo ra laser khí - ứng dụng bất hợp lý cơ sở phần tử với đặc điểm cải tiến và kết quả là, khả năng thiết bị hạn chế.

loại

Những lợi ích của hiệu ứng phản hồi được thể hiện rõ ràng nhất trong laser với khớp nối nonresonant. Trong thiết kế như vậy, yếu tố khuếch tán bổ sung được áp dụng, cho phép phát ra một quang phổ tần số liên tục. Cũng sử dụng tia laser ruby với Q-switched - hai chân có trong cấu trúc của nó, làm lạnh và làm mát. Chênh lệch nhiệt độ cho phép sự hình thành của hai chùm tia laser, được chia cho một bước sóng trong angstrom. Những tia sáng xả xung, và các góc tạo thành bởi các vectơ có giá trị nhỏ khác nhau.

Trong trường hợp sử dụng ruby laser?

loại laser này được đặc trưng bởi hiệu quả thấp, nhưng khả năng chống nhiệt khác nhau. Và những phẩm chất này là do sự chỉ đạo của việc sử dụng thực tế của laser. Hôm nay chúng được sử dụng trong việc tạo ra hologram, và trong các ngành công nghiệp đòi hỏi độ chính xác cao đấm thực hiện các hoạt động lỗ. thiết bị như vậy được sử dụng trong các hoạt động hàn. Ví dụ, trong sản xuất các hệ thống điện tử cho các dịch vụ hậu cần thông tin liên lạc vệ tinh. Trong y học, cũng phát hiện tia laser ruby cách của nó. Việc sử dụng công nghệ trong ngành công nghiệp một lần nữa do khả năng xử lý chính xác cao. loại laser này được sử dụng như là một thay thế cho dao mổ vô trùng mà thực hiện các hoạt động vi phẫu.

phần kết luận

Ruby laser với một phương tiện hoạt động trong thời gian do đã trở thành hoạt động đầu tiên của loại hệ thống này. Nhưng với sự phát triển của các thiết bị thay thế bằng khí và hóa học tá dược nó trở nên rõ ràng rằng hiệu quả của nó có nhiều nhược điểm. Và đó là chưa kể đến thực tế là laser ruby là một trong những khó khăn nhất về mặt sản xuất. Với sự gia tăng khả năng làm việc của mình và tăng yêu cầu đến các yếu tố cấu thành cơ cấu. Theo đó, chi phí sản xuất tăng và thiết bị. Tuy nhiên, sự phát triển của các mô hình laser trên ruby pha lê đã căn cứ kết nối, liên alia, với những phẩm chất độc đáo của một môi trường hoạt động trạng thái rắn.