ルビーレーザー：動作原理

最初のレーザーは数十年前に登場し、このセグメントは、今日最大規模の企業を動かしています。 開発者は、ユーザーが効率的に、実際にそれを適用することができ、すべての新しい品質の設備を取得します。

固体レーザー ルビーは、この種の最も先進的なデバイスの一つと考えられていないが、そのすべての障害のために、彼はまだ操作にニッチを見つけました。

概要

ルビーレーザーは、固体デバイスとして分類されます。 化学・ガス類似体と比較すると、彼らはそれほど高い能力を持っています。 これは、放射線が設けられていることにより、素子の特性の違いによって説明されます。 例えば、キロワット数百の光束出力を形成することができる同じ化学レーザー。 ルビーレーザーを区別する機能の中で、放射線の単色とコヒーレンス度の高い注意してください。 さらに、いくつかのモデルは、プラズマビームの加熱により融合を行うのに十分である空間における光エネルギーの増加した濃度を与えます。

名前が示すように、レーザなどの活性媒質は、円筒の形で提示ルビー結晶として作用します。 ときに 、この両端 のロッドのは、特別な方法で研磨されています。 それは互いに対して平行平面位置に達するまでレーザがそれのために可能な最大の放射エネルギーを提供することができるルビーするために、結晶の側面が処理されます。 同時に、端部は要素の軸に垂直でなければなりません。 いくつかのケースでは、幾分ミラー突出端部がさらに誘電体膜又は銀の層で覆った。

装置のルビーレーザー

器具は、共振器チャンバ、及び結晶の原子を励起するエネルギー源を含みます。 キセノンフラッシュランプは、フラッシュ活性化剤として使用することができます。 光源は、円筒形状を有する共振器の1つの軸に沿って配置されています。 要素が配置されている他の軸ルビーオン。 一般的には2〜25センチメートル長い棒を使用。

共振器は、実質的にすべての光のランプから結晶上に向けられます。 結晶の光ポンピングのために必要とされる高温で、全てではなく、動作することが可能であることに留意すべきである キセノンランプ。 この理由のため、また、パルスと呼ばれる動作の連続モード、で計算キセノンに基づいて光源から構成されているルビーレーザ装置。 ロッドに関しては、通常、適切にレーザに動作要件によって修飾することができる人工サファイアで形成されています。

レーザーの動作原理

ランプ反転効果を含むことによって、デバイスを活性化する雪崩の増加をもたらす、結晶中のクロムイオンの濃度の増加に伴って発生したときに放出された光子の数を開始します。 これは、固体コアの端部にミラー面によって提供される共振器フィードバックに発生した場合。 したがって、集中出力ストリームがあります。

パルスの持続時間、ネオンフラッシュに比べてアクションの短い期間に通常はより大きく0.0001。 パルスレーザエネルギーは、ガス機器の場合と同様にルビー1 J.、ルビーレーザとフィードバック効果の構造の原理です。 これは、光束の強度が光共振器と相互作用する、ミラーによって維持され始めることを意味します。

レーザーの動作モード

ほとんどの場合、に使用されるルビーレーザロッドは、ミリ秒の大きさごとにモードのパルスを形成すると述べました。 長い時間活動の技術を達成するために、光ポンピングのエネルギーを高めます。 これは、高出力パルスランプを使用して行われます。 フラットすることを特徴と閃光管に電荷を形成する際に起因する磁場パルスの立ち上がり以来、ルビーレーザ動作が能動素子の数が閾値を超えた時点で一定の遅延で始まります。

時には故障パルス発生があります。 このような現象はつまり、電力容量がしきい値を下回った場合、電気料金を下げた後、定期的に観察されます。 ルビーレーザーは、理論的には連続モードで動作することができるが、この操作は、より強力なランプの設計が必要となります。 改善された特性を有するその結果、制限装置の機能として無理アプリケーションエレメントベース - 実際、この場合、開発者は、ガスレーザーの作成と同様の問題に直面しています。

タイプ

フィードバック効果の恩恵を最も明確に非共鳴カップリングとレーザーで表現されます。 そのような設計では、追加の拡散素子は、連続的な周波数スペクトルを放射することを可能にする、適用されます。 また、とルビーレーザーを使用Qスイッチ - 、二つのピンは、その構造内に含まれる冷却および非冷却。 温度差はオングストロームの波長によって分割された2つのレーザービームの形成を可能にします。 これらの光線は、パルス放電、および異なる小さな値のベクトルのなす角を照らします。

どこルビーレーザーを使用？

そのようなレーザは、低効率、異なる熱抵抗によって特徴付けられます。 そして、これらの資質は、レーザーの実用化の方向に起因しています。 今日では、それらは、ホログラフィーの作成において、高精度の打抜きを必要産業で使用される操作孔を行います。 そのような装置は、溶接操作で使用されています。 例えば、衛星通信の物流用電子システムの製造です。 医学では、また、その方法のルビーレーザーを発見しました。 高精度加工の可能性に再び業界における技術の使用。 そのようなレーザは、顕微操作を実行滅菌メスの代用として使用されます。

結論

期限内の活性媒質を有するルビーレーザは、このタイプのシステムの最初の走行となりました。 しかし、ガスや化学物質の賦形剤との代替デバイスの開発と、それはその性能は多くの欠点を持っていることが明らかになりました。 そして、それはルビーレーザーは、製造業の面で最も難しいの一つであるという事実に言及していないのです。 その作業性と構造を構成する要素に増加した要件の増加に伴って。 従って、製造コストが増大し、装置。 しかし、ルビー結晶上のレーザモデルの開発は、固体活性媒質のユニークな性質と、そのベース接続され、とりわけ、を有します。