לייזר רובי: עקרון הפעולה

הלייזרים הראשונים הופיעו לפני כמה עשורים, מגזר זה נע החברות הגדולות כיום. מפתחים לקבל את כל הציוד באיכות חדש, המאפשר למשתמשים להחיל אותו ביעילות בפועל.

לייזר מצב מוצק אודם אינו נחשב אחד המכשירים המתקדמים ביותר מסוג זה, אבל כל מגרעותיו, הוא עדיין מוצא נישה בפעולה.

סקירה

לייזרים רובי מסווגים כמכשירי מצב מוצק. בהשוואת אנלוגים כימיים וגז יש להם יכולת גבוהה פחות. זה מוסבר על ידי השוני במאפייני המרכיבים שבאמצעותם קרינה מסופקת. לדוגמא, לייזרים הכימיים באותו מסוגל ליצור פלט שטף אור של מאה קילוואט. בין תכונות מבדילות ליזר אודם, לציין את הרמה הגבוהה של monochromaticity ולכידות של הקרינה. יתר על כן, בדגמים מסוימים לתת ריכוז מוגבר של אנרגית אור בחלל, וזה מספיק כדי לנהל היתוך ידי חימום של קרן הפלזמה.

כפי שהשם מרמז, כמו ליזר בינוני פעיל מעשי גביש אודם מוצג בצורת גליל. כאשר זה נגמר של המוט הם מלוטשים באופן מיוחד. רובי לייזר יכול לספק את האנרגיה קרינה מקסימלית אפשרית עבורו, בצידי גביש מעובד עד שהיא מגיעה המיקום היחסי מקבילים מטוס אחד לשני. במקביל, את הקצוות חייבים להיות בניצב לציר של האלמנט. בחלק ממקרים, את הקצוות מקרינים מעט מראות נוספות מכוסה בסרט דיאלקטרי או שכבת כסף.

לייזר אודם Apparatus

המכשיר מורכב בתא מהוד, ואת מקור אנרגיה, אשר מעורר את אטומי הגביש. מנורת פלאש קסנון עשויה לשמש מפעיל פלאש. מקור האור הוא מסודר לאורך ציר אחד המהוד בעל צורה גלילית. על אלמנט אודם ציר האחר ממוקם. בדרך כלל משמש 2-25 מוטות ארוכות סנטימטר.

מהוד כמעט כל האור מהמנורה מופנה אל הגביש. יצוין כי בטמפרטורות גבוהות, אשר נדרשות עבור השאיבה האופטית של הגביש, מסוגלים לעבוד, לא כל מנורות קסנון. מסיבה זו, מכשיר לייזר אודם, אשר מורכב של מקורות אור על בסיס קסנון, מחושב על מצב מתמשך של המבצע, אשר נקרא גם דופק. בהתייחס מוט, זה בדרך כלל עשוי ספיר מלאכותי אשר ניתן לשנות כראוי על ידי הדרישות המבצעיות אל הליזר.

עקרון הפעולה של לייזר

בעת הפעלת המכשיר על ידי כולל היפוך השפעה מנורה מתרחשת עם העלייה ברמות של יונים כרום בגביש, וכתוצאה מכך גידול של מפולת מתחילה את מספר הפוטונים הנפלטים. כאשר זה מתרחש משוב מההוד שמספק משטחים במראה בקץ גרעין מוצק. לפיכך יש זרם פלט ממוקד.

המשך הדופק, בדרך כלל לא יותר מ 0.0001 לזה פחות זמן פעולה לעומת פלאש ניאון. אנרגיית הלייזר פעמו היא אודם 1 J. כמו במקרה של מכשירי גז, העיקרון של הקמת לייזר אודם והשפעת משוב. משמעות הדבר היא כי עוצמת שטף האור מתחיל להיות מתוחזק על ידי מראות, אינטראקציה עם מהוד אופטי.

דרכי הפעולה של לייזר

ברוב המקרים, מוט לייזר אודם בשימוש אמר ביצירת פעימות מצב לכל גודל אלפית השנייה. כדי להשיג טכנולוגית פעילות הזמן ארוכה מגדיל את האנרגיה של השאיבה האופטית. הדבר נעשה באמצעות מנורות פולסים בעלי הספק גבוה. מאז עליית דופק השדה בשל הזמן להרכיב את המטען החשמלי צינור פלאש, מאופיינת שטוח, פעולת ליזר אודם מתחילה באיחור מסוים בזמנים כאשר מספר האלמנטים הפעילים עולה על ערך הסף.

לפעמים יש תקלות דור דופק. תופעות אלו נצפו במרווחי זמן קבועים לאחר הורדת ריבית כוח, כלומר, כאשר קיבולת החשמל נופלת מתחת לסף. הלייזר אודם יכול תיאורטית לתפעול במצב מתמשך, אך פעולה זו דורשת תכנון של מנורות חזקות יותר. למעשה, במקרה זה, המפתחים מתמודדים עם אותן הבעיות כמו ביצירת לייזרי גז - בסיס רכיבי יישום סביר עם תכונות משופרות וכתוצאה מכך, יכולות מכשיר הגבלה.

סוגים

היתרונות של אפקט משוב מתבטא בצורה הברורה ביותר לייזרים עם צימוד nonresonant. בעיצובים כזה, אלמנט לשדר נוסף מוחל, המאפשר לפלוט ספקטרום תדרים רציף. כמו כן השתמשו בלייזר אודם עם Q-switched - שתי סיכות כלולים במבנה שלה, התקרר uncooled. ההבדל הטמפרטורה מאפשר היווצרות של שתי אלומות לייזר, אשר מחולקים על ידי גל ב אנגסטרם. קרנות אלו לזרוח פריקה בפולסים, ואת הזווית שנוצרה הווקטורים של ערך קטן שונה.

איפה השתמשו בלייזר אודם?

לייזרים כאלה מאופיין יעילים נמוכים, אך התנגדות תרמית שונה. ואיכויות אלו בשל לכיוון השימוש המעשי של לייזרים. היום הוא משמשים ליצירת הולוגרפיה, וכן בתעשיות הדורשות חבטות דיוק גבוה לבצע חורי פעולות. התקנים אלה משמשים פעולות ריתוך. לדוגמא, בייצור של מערכות אלקטרוניות עבור הלוגיסטיקה של תקשורת לווינית. ברפואה, גם מצאו לייזר אודם דרכה. השימוש בטכנולוגיה בתעשייה שוב בשל האפשרות של עיבוד דיוק גבוה. לייזרים כאלה משמשים כתחליף אזמלים סטריליים המבצעים פעולות מייקרו.

מסקנה

רובי לייזר עם מדיום פעיל בשל הזמן הפכה הריצה הראשונה של סוג זה של המערכת. אבל עם ההתפתחות של מתקנים חלופיים עם חומרים בלתי פעיל גז כימי התברר כי ביצועיו יש חסרונות רבים. וזה שלא לדבר על העובדה לייזר אודם הוא אחד הקשים ביותר מבחינת ייצור. עם הגדלת יכולת התפעול שלה ודרישות מוגברות לפגעי מזג האוויר המהווים את המבנה. בהתאם לכך, גידול בעלויות ייצור המכשיר. עם זאת, פיתוח מודלי ליזר על גביש אודם יש בסיסו מחובר, בין יתר, עם האיכויות הייחודיות של מדיום פעיל במצב מוצק.