Ruby laser: prinsipe fan operaasje

De earste lasers ferskynde in pear desennia lyn, en dit segment is beweecht de grutste bedriuwen hjoed. Ûntwikkelers krije alle nije kwaliteit apparatuer, wêrtroch brûkers om effisjint jilde it yn praktyk.

Solid-state laser ruby wurdt net sjoen as ien fan de meast avansearre apparaten fan dit type, mar foar al syn lekken, hy noch fynt niche yn wurking.

oersjoch

Ruby lasers wurde klassifisearre as bêst-state apparaten. Yn ferliking mei gemyske en gas analogen se hawwe in minder hege kapasiteit. Dat is ferklearre troch it ferskil yn 'e eigenskippen fan' e eleminten troch hokker strieling wurdt foarsjoen. Bygelyks, deselde gemyske lasers steat fan it foarm in ljochte flux útfier fan hûnderten kilowatt. Under de funksjes dy't ûnderskiede de ruby laser, rekken mei de hege mjitte fan monochromaticity en gearhing fan de strieling. Fierder guon modellen jouwe in ferhege konsintraasje fan ljocht enerzjy yn romte, dat is genôch om te fieren Fusion troch ferwaarming fan it plasma beam.

Sa't de namme al seit, as in laser aktive medium hannelt ruby crystal presintearre yn de foarm fan in silinder. As dit einiget fan 'e stêf binne Polished op in bysûndere manier. Om Ruby laser koe fersoargje de maksimale mooglike strieling enerzjy derfoar, de kanten fan it kristal wurdt ferwurke oant dan ta it fleantúch-parallel plak ūnder elkoar. Tagelyk, de úteinen moat wêze heaks op 'e assen fan it elemint. Yn guon gefallen, de úteinen projektearje wat spegels fierder bedutsen mei in dielectric film of in sulveren laach.

Apparatus ruby lasers

It ynstrumint bestiet út in resonator keamer, en in enerzjy boarne, dy't de opwining fan it atomen fan it kristal. De xenon flash lamp kin brûkt wurde as de flash activator. It ljocht boarne wurdt regele tegearre ien as fan de resonator hawwende in silindryske foarm. Oan de oare axis ruby elemint leit. Algemien brûkt 2-25 sm lange roeden.

Resonator hast alle ljocht út 'e lampe is rjochte op it kristal. Dêrby moat opmurken wurde dat by ferhege temperatueren, dy't nedich binne foar it optyske oanwiisd fan it kristal, binne by steat om te wurkjen, net alle xenon lampen. Om dy reden, in robyn laser apparaat, dy't bestiet út ljocht boarnen op basis fan xenon, berekkene op in trochgeande wize fan funksjonearjen, dat wurdt ek neamd in ympuls. Mei respekt foar de roede, dat is meastentiids makke fan keunstmjittich saffier dat kin foldwaande oanpast wurde troch de operasjonele easken oan de Laser.

It prinsipe fan de wurking fan de laser

Wannear't it aktivearjen it apparaat troch ûnder oare de lampe omkearing effekt ûntstiet mei tanimmende nivo fan Chromium ioanen yn it kristal, resultearret yn tanimmen fan avalanche begjint it oantal ynfoege, fotoanen. As dit bart yn de resonator feedback fersoarge troch de spegel oerflak oan 'e úteinen fan' e fêste kearn. Sa is der in rjochte output stream.

De pols Duration, meastal net grutter as 0,0001 oan dat koarter doer fan aksje fergelike mei in neon flash. Pulsed laser enerzjy is ruby 1 J. As yn it gefal fan gas apparaten, it prinsipe fan de bou fan in ruby laser en de feedback effekt. Dat betsjut dat de yntinsiteit fan it ljocht drift begjint te ûnderhâlden wurde troch de spegels, interacting mei in optysk resonator.

Modes of wurking fan de laser

Yn de measte gefallen, in ruby laser roede brûkt yn sein foarmjen modus pulses per millisecond magnitude. Om ta in langere tiid aktiviteit technology ferheget de enerzjy fan it optischen poldergemaal. Dit wurdt dien troch it brûken fan hege-macht pulsed lampen. Sûnt it fjild Pulse opkommen fanwege de tiid fan it foarm de elektryske lading yn 'e flash buis, karakterisearre troch plat, ruby laser operaasje begjint mei in bepaalde fertraging op mominten dat it oantal aktive eleminten grutter is as de drompel wearde.

Soms binne der storingen en Pulse generaasje. Sokke ferskynsels wurde observearre geregelde tuskenskoften nei ferleegjen krêft tariven, dat wol sizze, doe't de macht kapasiteit falt ûnder de drompel. It ruby laser koe teoretysk wurkje yn in trochgeande modus, mar dizze operaasje freget om in ûntwerp fan machtiger lampen. Eins, yn dit gefal, de ûntwikkelders wurde konfrontearre mei deselde problemen as yn 'e oprjochting fan gas lasers - ûnferstân applikaasje elemint basis mei ferbettere eigenskippen en as gefolch, de beheining apparaat mooglikheden.

types

De foardielen fan it feedback effekt wurdt meast dúdlik útdrukt yn lasers mei nonresonant coupling. Yn sokke Designs, ekstra diffusing elemint wurdt tapast, dat makket it mooglik om te emit in trochgeande frekwinsje spektrum. Ek brûkt ruby laser mei in Q-wiksele - twa Pins binne opnaam yn syn struktuer, ûnderkuolle en uncooled. De temperatuer ferskil lit de foarming fan twa laser balken, dy't ferdield troch in golflingte yn ångströms. Dy rays shine pulsed ôfskieding, en de hoeke foarme troch de Vectors fan ferskate lytse wearde.

Wêr brûkt ruby laser?

Sokke lasers wurde karakterisearre troch lege doelmjittigens, mar ferskillende termyske ferset. En dy kwaliteiten binne fanwege de rjochting fan 'e praktyske gebrûk fan lasers. Hjoed se wurde brûkt by de oprjochting fan holography, en yn yndustry dy't nedich hege-precision stricken útfiere operaasjes gatten. Sokke apparaten wurde brûkt yn welding operaasjes. Bygelyks, yn it meitsjen fan elektroanyske systemen foar de logistyk fan satellyt kommunikaasje. Yn de genêskunde, ek fûn syn wei ruby laser. It brûken fan technology yn 'e yndustry ris wer as gefolch fan de mooglikheid fan hege-precision ferwurkjen. Sokke lasers wurde brûkt wurde as ferfanging foar sterile scalpels dy't útfiere microsurgical operaasjes.

konklúzje

Ruby laser mei in aktyf medium yn as gefolch tiid waard de earste eksploitaasje fan dit soarte fan systeem. Mar mei it ûntwikkeljen fan alternative apparaten mei gas en gemyske excipients dat dúdlik waard dat syn optreden hawwe in soad skaadkanten. En dat is net te hawwen oer it feit dat de ruby laser is ien fan de dreechste it mêd fan Manufacturing. Mei tanimmende syn workability en ferhege easken oan de eleminten constituting de struktuer. Accordingly, de produksje kosten tanimt en it apparaat. Lykwols, de ûntwikkeling fan de laser modellen op ruby crystal hat syn basis ferbûn, ûnder oaren, mei de unike kwaliteiten fan in bêst-steat aktyf medium.