Rubinlaser: Prinzip des Arbeits

Der erste Laser erschien vor einigen Jahrzehnten, und in diesem Segment ist das weltweit größte Unternehmen heute bewegen. Entwickler erhalten alle neue Qualität Ausrüstung, so dass Anwender in der Praxis effizient anzuwenden.

Festkörperlaser Rubin ist nicht eine der modernsten Einrichtungen dieser Art in Betracht gezogen, sondern für alle seine Fehler, er findet immer noch Nischen in Betrieb.

Überblick

Rubin-Laser wird als Solid-State-Geräte klassifiziert. Im Vergleich zu chemischen und Gas-Analoga haben sie eine weniger hohe Kapazität. Dies wird durch den Unterschied in den Charakteristika der Elemente erläutert, durch die Strahlung vorgesehen ist. Zum Beispiel kann die gleiche chemische Lasern Lage ist, einen Lichtstrom-Ausgang von Hunderten von Kilowatt bilden. Zu den Merkmalen, die den Rubin-Laser unterscheiden, beachten Sie den hohen Grad an monochromaticity und Kohärenz der Strahlung. Darüber hinaus geben einige Modelle eine erhöhte Konzentration an Lichtenergie im Raum, die Fusion durch Erhitzen des Plasmastrahls führen genug ist.

Wie der Name schon sagt, als Laser-aktives Medium wirkt Rubinkristall in Form eines Zylinders dargestellt. Wenn diese Enden der Stange sind in besonderer Weise poliert. Ruby Laser könnte die maximal mögliche Strahlungsenergie für es, die Seiten des Kristalls bereitzustellen, werden verarbeitet, bis sie die planparallelen Stellung zueinander erreicht. Zur gleichen Zeit müssen die Enden an der Achse des Elements senkrecht sein. In einigen Fällen, Projizieren der Enden etwas Spiegel weiter mit einem dielektrischen Film oder einer Silberschicht bedeckt ist.

Vorrichtung Rubinlasern

Das Instrument weist eine Resonatorkammer, und eine Energiequelle, die die Atome des Kristalls anregt. Die Xenon-Blitzlampe kann als der Flash-Aktivator verwendet werden. Die Lichtquelle wird entlang einer Achse des Resonators angeordnet, um eine zylindrische Form aufweist. Auf der anderen Achse rubin Element befindet. Im Allgemeinen 2-25 cm lange Stangen verwendet.

Resonator nahezu das gesamte Licht von der Lampe wird auf den Kristall gerichtet. Es sollte bei erhöhten Temperaturen, die für das optische Pumpen des Kristalls erforderlich sind, ist in der Lage zu arbeiten, nicht daran zu erinnern, dass Xenonlampen. Aus diesem Grunde wird ein Rubin-Laser-Gerät, das von Lichtquellen auf der Basis von Xenon zusammengesetzt ist, auf einem kontinuierlichen Betriebsmodus berechnet, der auch einen Impuls bezeichnet wird. In Bezug auf die Stange wird in der Regel von künstlichem Saphir hergestellt, die in geeigneter Weise durch die betrieblichen Anforderungen an den Laser modifiziert werden.

Das Prinzip des Betriebs des Lasers

Wenn das Gerät aktivierende Wirkung, indem die Lampe mit Inversion auftritt Niveaus von Chromionen im Kristall zunehmen, was zu einer Erhöhung der Lawinen beginnt, die Anzahl der emittierten Photonen. Wenn dies der Fall in dem Rückkopplungsresonators durch die Spiegelflächen an dem Enden des festen Kerns vorgesehen. Somit gibt es einen fokussierten Ausgangsstrom.

Die Pulsdauer, in der Regel nicht mehr als 0,0001 bis dass kürzere Wirkungsdauer im Vergleich zu einem Neon-Blitz. Gepulster Laserenergie ist rubin 1 J. Wie im Fall von Gasgeräten, dem Prinzip der Konstruktion eines Rubin-Laser und dem Rückkopplungseffekt. Dies bedeutet, dass die Intensität des Lichtflusses beginnt durch die Spiegel gehalten zu werden, mit einem optischen Resonator, zusammenwirkt.

Betriebsart des Lasers

In den meisten Fällen verwendet ein Rubinlaserstab, die in dem Modus Impulsen pro Millisekunde Größe bilden. Um eine längere Zeit Aktivität Technologie zu erzielen erhöht die Energie des optischen Pumpens. Dies wird durch den Einsatz von High-Power-gepulsten Lampen getan. Da der Feldpulsanstieg aufgrund der Zeit der Bildung der elektrischen Ladung in der Blitzröhre, gekennzeichnet durch flache, Rubinlaserbetrieb beginnt mit einer gewissen Verzögerung zu Zeiten, wenn die Zahl der aktiven Elemente, die den Schwellenwert überschreitet.

Manchmal gibt es Pannen und Impulserzeugung. Solche Phänomene werden in regelmäßigen Abständen beobachtet, nachdem Stromraten senken, das heißt, wenn die Stromkapazität unter den Schwellenwert fällt. Der Rubinlaser könnte theoretisch in einem kontinuierlichen Modus betrieben werden, aber dieser Vorgang erfordert ein Design von leistungsfähigeren Lampen. Tatsächlich wird in diesem Fall sind die Entwickler mit den gleichen Problemen wie bei der Erzeugung von Gaslasern konfrontiert – unreasonableness Applikationselement Basis mit verbesserten Eigenschaften, und als Ergebnis, die Begrenzungsvorrichtung Fähigkeiten.

Arten

Die Vorteile der Feedback-Effekt ist am deutlichsten in Lasern mit nicht-resonanten Kopplung ausgedrückt. In solchen Konstruktionen ist ein zusätzliches Diffusionselement aufgebracht, die ein kontinuierliches Frequenzspektrum zu emittieren, ermöglicht. Auch verwendet, Rubin-Laser mit einem Q-switched – zwei Stifte sind in ihrer Struktur enthalten, gekühlter und ungekühlter. Der Temperaturunterschied ermöglicht die Bildung von zwei Laserstrahlen, die von einer Wellenlänge in Angström unterteilt sind. Diese Strahlen leuchten gepulste Entladung und der Winkel durch die Vektoren von verschiedenen kleinen Wert gebildet.

Wo verwendet Rubin-Laser?

Solche Laser sind durch geringe Effizienz, aber unterschiedliche thermische Beständigkeit aus. Und diese Eigenschaften sind auf die Richtung der praktischen Anwendung von Lasern. Heute sind sie in der Schaffung von Holographie verwendet und in Branchen, die hochpräzise Stanz erfordern führen Operationen Löcher. Derartige Vorrichtungen sind in Schweißoperationen verwendet. Zum Beispiel bei der Herstellung von elektronischen Systemen für die Logistik der Satellitenkommunikation. In der Medizin auch seinen Weg Rubinlaser. Der Einsatz von Technologie in der Industrie noch einmal wegen der Möglichkeit von hochpräzisen Bearbeitung. Solche Laser sind als Ersatz für steriles Skalpell verwendet, die mikrochirurgische Operationen durchzuführen.

Abschluss

Rubin-Laser mit einem aktiven Medium zu gegebener Zeit wurde der erste Lauf dieser Art von System. Aber mit der Entwicklung von alternativen Geräten mit Gas und chemischen Hilfsstoffen wurde deutlich, dass seine Leistung viele Nachteile. Und das ist nicht die Tatsache zu erwähnen, dass der Rubin-Laser in Bezug auf die Herstellung eines der am schwierigsten ist. Mit seiner Bearbeitbarkeit und die erhöhten Anforderungen an die Elemente zu erhöhen, die die Struktur bilden. Dementsprechend werden die Herstellungskosten erhöht und das Gerät. Allerdings hat sich die Entwicklung von Laser-Modelle auf Rubinkristall seiner Basis, die unter anderem mit den einzigartigen Eigenschaften eines Festkörper aktiven Medium verbunden ist.