Ruby laser: prinċipju ta 'operazzjoni

L-ewwel lasers dehru ftit għexieren ta 'snin ilu, u dan is-segment miexja l-akbar kumpaniji llum. Iżviluppaturi tikseb kollha kwalità tat-tagħmir ġdid, li jippermettu lill-utenti biex japplikaw b'mod effiċjenti fil-prattika.

-Istat solidu laser ruby mhux meqjus wieħed mill-mezzi l-aktar avvanzati ta 'dan it-tip, iżda għall-difetti kollha tiegħu, huwa għadu jsib niċċa fl-operazzjoni.

Ħarsa ġenerali

lasers ruby huma kklassifikati bħala mezzi fl-istat solidu. Meta mqabbla ma 'analogi kimiċi u tal-gass li jkollhom kapaċità inqas għoli. Dan huwa spjegat bid-differenza fil-karatteristiċi tal-elementi li permezz tagħhom hija pprovduta radjazzjoni. Per eżempju, l-istess lasers kimiċi li kapaċi tifforma produzzjoni fluss luminuż ta 'mijiet ta f'kilowatts. Fost il-karatteristiċi li jiddistingwu l-laser ruby, jinnota l-grad għoli ta 'Monochromaticity u l-koerenza tar-radjazzjoni. Barra minn hekk, xi mudelli jagħti konċentrazzjoni akbar ta 'enerġija tad-dawl fl-ispazju, li huwa biżżejjed biex twettaq fużjoni bit-tisħin tar-raġġ plażma.

Kif jimplika l-isem, bħala lejżer atti medju attivi kristall ruby ppreżentata fil-forma ta 'ċilindru. Meta dan jispiċċa tal-virga huma illustrati b'mod speċjali. Biex ruby laser tista 'tipprovdi l-enerġija massima possibbli radjazzjoni għal dan,-ġnub tal-kristall huwa pproċessat sakemm jilħaq il-pożizzjoni pjan parallel relattivi għal xulxin. Fl-istess ħin, it-truf għandu jkun perpendikulari mal-assi tal-element. F'xi każijiet, it-truf li jisporġu kemmxejn mirja aktar kopert bil-film dielettriku jew saff tal-fidda.

lejżers ruby apparat

L-istrument jinkludi kamra bott, u sors ta 'enerġija, li excites l-atomi tal-kristall. Il-lampa flash tal-kseno jista 'jintuża bħala l-attivatur flash. Is-sors tad-dawl huwa rranġat fuq l-assi waħda mill-bott li jkollha forma ċilindrika. Min-element ieħor assi ruby tkun allokata. Ġeneralment jintuża 2-25 vireg twil ċm.

Resonatur kważi kollha tad-dawl mill-fanal hija diretta fuq il-kristall. Għandu jiġi nnutat li f'temperaturi elevati, li huma meħtieġa għall-ippumpjar ottika tas-kristall, huma kapaċi għax-xogħol, mhux l bozoz tal-kseno. Għal din ir-raġuni, mezz ruby laser, li huwa magħmul minn sorsi ta 'dawl fuq il-bażi ta' kseno, ikkalkulat fuq mod kontinwu ta 'operazzjoni, li tissejjaħ ukoll polz. Fir-rigward tal-virga, huwa ġeneralment magħmula minn żaffir artifiċjali li jistgħu b'mod addattat ikunu modifikati mir-rekwiżiti operattivi lill-laser.

Il-prinċipju ta 'operazzjoni tal-laser

Meta attivazzjoni tal-apparat billi jinkludi l-effett inverżjoni lampa iseħħ b'livelli ta 'joni kromju dejjem akbar fil-kristall, li jirriżultaw fiż-żieda tal-valanga jibda l-għadd ta' photons emessi. Meta dan iseħħ fil-feedback bott pprovduta mill-uċuħ mera fit-truf tal-qalba solida. Għalhekk hemm nixxiegħa output iffokat.

Il durata tal-impuls, normalment mhux akbar minn 0.0001 għal dak it-tul iqsar ta 'azzjoni meta mqabbla bi flash neon. Pulsazzjonijiet enerġija laser huwa ruby 1 J. Bħal fil-każ ta 'apparati tal-gass, il-prinċipju ta' kostruzzjoni ta 'laser ruby u l-effett feedback. Dan ifisser li l-intensità tal-fluss tad-dawl jibda jinżamm mill-mirja, li jinteraġixxi ma 'resonatur ottiku.

Modi ta 'operazzjoni ta' l-laser

F'ħafna każijiet, virga ruby laser użat fil qal li jiffurmaw impulsi b'modalità kull kobor millisekonda. Biex jinkiseb teknoloġija itwal attività ta 'żmien iżid l-enerġija tal-ippumpjar ottika. Dan isir permezz tal-użu ta 'lampi impulsi ta' qawwa għolja. Peress li l-żieda polz qasam minħabba l-ħin li jiffurmaw l ċarġ elettriku fit-tubu flash, ikkaratterizzat minn ċatti, operazzjoni ruby laser jibda ma 'ċertu dewmien fi żminijiet meta n-numru ta' elementi attivi jaqbeż il-valur ta 'limitu.

Kultant hemm tqassim u l-ġenerazzjoni tal-polz. Dawn il-fenomeni huma osservati f'intervalli regolari wara tnaqqis fir-rati ta 'enerġija, jiġifieri, meta l-kapaċità ta' enerġija jaqa 'taħt il-limitu. Il-laser ruby teoretikament jistgħu joperaw fil-modalità kontinwu, iżda din l-operazzjoni jeħtieġ disinn ta 'lampi aktar qawwija. Attwalment, f'dan il-każ, l-iżviluppaturi huma ffaċċjati bl-istess problemi bħal fil-ħolqien tal-lasers gass - applikazzjoni natura irraġonevoli bażi element b'karatteristiċi mtejba u bħala riżultat, il-kapaċitajiet apparat restrizzjoni.

tipi

Il-benefiċċji tal-effett feedback huwa espress aktar ċar fil lasers ma 'akkoppjar nonresonant. Fil dawn id-disinni, l-element li xxerred addizzjonali huwa applikat, li tippermetti li jitfgħu spettru ta 'frekwenza kontinwu. jintuża wkoll laser ruby bi switched Q - żewġ pinnijiet huma inklużi fl-istruttura tagħha, mkessħa u uncooled. It-differenza fit-temperatura tippermetti l-formazzjoni ta 'żewġ raġġi tal-laser, li huma maqsuma minn mewġ fil angstroms. Dawn ir-raġġi shine kwittanza pulsazzjonijiet, u l-angolu ffurmat mill-vettori ta 'valur żgħir differenti.

Fejn jintuża ruby laser?

Tali lasers huma kkaratterizzati minn effiċjenza baxxa, iżda reżistenza termali differenti. U dawn il-kwalitajiet huma dovuti għad-direzzjoni tal-użu prattiku tal-lasers. Illum huma użati fil-ħolqien ta holography, u fl-industriji li jeħtieġu titqib ta 'preċiżjoni għolja jwettqu toqob operazzjonijiet. Tali apparat huma użati f'operazzjonijiet iwweldjar. Per eżempju, fil-manifattura ta 'sistemi elettroniċi għall-loġistika ta' komunikazzjonijiet bis-satellita. Fil-mediċina, sabet ukoll tagħha laser mod ruby. L-użu tat-teknoloġija fl-industrija għal darb'oħra minħabba l-possibbiltà ta 'ipproċessar ta' preċiżjoni għolja. Tali lasers huma użati bħala sostitut għal skieken żgħar sterili li jwettqu operazzjonijiet microsurgical.

konklużjoni

Ruby laser ma 'mezz attiv fi żmien xieraq sar l-ewwel tmexxija ta' dan it-tip ta 'sistema ta. Imma bl-iżvilupp ta 'apparat alternattivi ma gass u kimiċi eċċipjenti deher li l-prestazzjoni tiegħu għandhom ħafna żvantaġġi. U li ma nsemmux il-fatt li l-laser ruby huwa wieħed mill-aktar diffiċli f'termini ta 'manifattura. Bil-żieda prattiċità tagħha u żieda fir-rekwiżiti għall-elementi li jikkostitwixxu l-istruttura. Għaldaqstant, iż-żidiet fl-ispejjeż tal-produzzjoni u l-apparat. Madankollu, l-iżvilupp ta 'mudelli laser fuq kristall ruby tkun bażi tagħha konnessi, inter alia, mal-kwalitajiet uniċi ta' mezz attiv fi stat solidu.