Ruby laser: egwyddor o weithredu

Mae'r laserau cyntaf yn ymddangos ychydig ddegawdau yn ôl, ac mae hyn segment yn symud y cwmnïau mwyaf heddiw. Datblygwyr yn cael yr holl offer ansawdd newydd, gan alluogi defnyddwyr i wneud cais iddo yn effeithlon yn ymarferol.

laser solet-wladwriaeth Nid yw rhuddem yn cael ei ystyried yn un o'r dyfeisiau mwyaf datblygedig o'r math hwn, ond ar gyfer ei holl ddiffygion, mae'n dal yn canfod bwlch yn weithredol.

Trosolwg

laserau Ruby yn cael eu dosbarthu fel dyfeisiau solet-wladwriaeth. O'i gymharu â analogau cemegol a nwy mae ganddynt gapasiti lai uchel. Esbonnir hyn gan y gwahaniaeth yn y nodweddion yr elfennau a ddefnyddir i ymbelydredd yn cael ei ddarparu. Er enghraifft, yr un fath laserau cemegol gallu ffurfio allbwn fflwcs goleuol o gannoedd o cilowat. Ymhlith y nodweddion sy'n gwahaniaethu rhwng y laser rhuddem, yn nodi lefel uchel o monochromaticity a chydlyniad y ymbelydredd. Ar ben hynny, mae rhai modelau rhoi grynhoad cynyddol o egni golau yn y gofod, sy'n ddigon i gynnal ymasiad trwy wresogi y trawst plasma.

Fel y mae'r enw'n awgrymu, fel laser cyfrwng gweithredol yn gweithredu grisial rhuddem a gyflwynir ar ffurf silindr. Pan yn dod i ben hyn o'r wialen yn cael eu gloywi mewn ffordd arbennig. I Ruby laser gallai ddarparu uchafswm egni ymbelydredd posibl ar ei gyfer, ochrau'r grisial yn cael ei brosesu nes iddo gyrraedd yr awyren-gyfochrog sefyllfa mewn perthynas â'i gilydd. Ar yr un pryd, mae'n rhaid dod i ben yn berpendicwlar i'r echelin yr elfen. Mewn rhai achosion, y ddau ben rhagamcanu braidd drychau gorchuddio ymhellach gyda ffilm deuelectrig neu haen arian.

laserau ruby Offer

Mae'r offeryn yn cynnwys siambr resonator, a ffynhonnell ynni, sy'n cyffroi atomau y grisial. Efallai y bydd y lamp fflach xenon yn cael ei ddefnyddio fel y fflach activator. Y ffynhonnell golau yn cael ei drefnu ar hyd un echelin o'r resonator cael siâp silindrog. Ar yr elfen rhuddem echelin arall wedi'i leoli. a ddefnyddir yn gyffredinol 2-25 rhodenni hir cm.

Resonator bron pob un o'r golau o'r lamp yn cael ei gyfeirio ar y grisial. Dylid nodi bod ar dymheredd uchel, sy'n cael eu hangen ar gyfer y pwmpio optegol y grisial, yn gallu gweithio, nid yw pob lampau xenon. Am y rheswm hwn, dyfais laser rhuddem, sydd yn cynnwys ffynonellau goleuni ar sail xenon, wedi'i gyfrifo ar ddull barhaus o weithredu, a elwir hefyd yn curiad. O ran y wialen, mae'n cael ei arfer gwneud o saffir artiffisial gellir addas yn cael ei addasu gan y gofynion gweithredol i'r laser.

Mae'r egwyddor o weithrediad y laser

Wrth activating y ddyfais drwy gynnwys yr effaith gwrthdroad lamp yn digwydd gyda lefelau o ïonau cromiwm cynyddol yn y grisial, gan arwain at gynnydd o niferus yn dechrau nifer y ffotonau ei allyrru. Pan fydd hyn yn digwydd yn yr adborth resonator a ddarperir gan y arwynebau drych ar bennau'r craidd solet. Felly mae yna ffrwd allbwn ffocws.

Mae hyd pwls, fel arfer nid mwy na 0.0001 i'r hyd byrrach o weithredu o gymharu â fflach neon. ynni laser pwls yn rhuddem 1 J. Fel yn achos dyfeisiau nwy, yr egwyddor o adeiladu laser rhuddem a'r effaith adborth. Mae hyn yn golygu bod y dwysedd y fflwcs golau yn dechrau i gael eu cynnal gan yr drychau, rhyngweithio gyda resonator optegol.

Dulliau o weithredu o'r laser

Yn y rhan fwyaf o achosion, mae gwialen laser rhuddem a ddefnyddir yn dweud ffurfio codlysiau modd bob maint millisecond. I gyflawni technoleg gweithgaredd amser hirach yn cynyddu ynni y pwmpio optegol. Gwneir hyn drwy ddefnyddio lampau pwls uchel-pŵer. Ers y cynnydd pwls cae oherwydd yr amser o ffurfio y gwefr drydanol yn y tiwb fflach, a nodweddir gan fflat, gweithredu laser rhuddem yn dechrau gyda oedi penodol ar adegau pan mae nifer o elfennau gweithredol yn fwy na gwerth trothwy.

Weithiau, mae dadansoddiadau a chynhyrchu pwls. ffenomenau o'r fath yn cael eu dilyn yn rheolaidd ar ôl ostwng cyfraddau pŵer, hynny yw, pan fydd y gallu pŵer yn disgyn o dan y trothwy. Gallai'r laser rhuddem ddamcaniaethol yn gweithredu mewn modd di-dor, ond mae llawdriniaeth hon yn gofyn am ddyluniad o lampau yn fwy pwerus. Mewn gwirionedd, yn yr achos hwn, y datblygwyr yn wynebu yr un problemau ag yn y laserau nwy creu - sylfaen elfen cais afresymoldeb gyda gwell nodweddion ac o ganlyniad, mae'r galluoedd ddyfais cyfyngiad.

mathau

Mae manteision yr effaith adborth yn cael ei fynegi gliriaf mewn laserau gyda coupling nonresonant. Mewn cynlluniau o'r fath, yr elfen dawelu ychwanegol yn cael ei gymhwyso, sy'n caniatáu i allyrru sbectrwm amledd parhaus. Fe'i defnyddir hefyd laser rhuddem gyda troi Q-- dau pinnau yn cael eu cynnwys yn ei strwythur, ei oeri a'i uncooled. Y gwahaniaeth tymheredd yn caniatáu ffurfio dau trawstiau laser, sy'n cael eu rhannu gan donfedd mewn angstroms. Mae'r pelydrau disgleirio rhyddhau pulsed, a'r ongl a ffurfir gan y fectorau o wahanol werth bach.

Lle defnyddir Ruby laser?

laserau o'r fath yn cael eu nodweddu gan effeithlonrwydd isel, ond gwrthiant thermol gwahanol. A rhinweddau hyn yn ganlyniad i gyfarwyddyd y defnydd ymarferol o laserau. Heddiw maent yn cael eu defnyddio yn y holograffeg greadigaeth, ac mewn diwydiannau sy'n gofyn dyrnu uchel-gywirdeb perfformio tyllau gweithrediadau. ddyfeisiadau o'r fath yn cael eu defnyddio mewn gweithrediadau weldio. Er enghraifft, wrth weithgynhyrchu systemau electronig ar gyfer logisteg cyfathrebu lloeren. Mewn meddygaeth, canfu hefyd ei laser ffordd rhuddem. Mae'r defnydd o dechnoleg yn y diwydiant unwaith eto oherwydd y posibilrwydd o brosesu uchel-gywirdeb. laserau o'r fath yn cael eu defnyddio yn lle ffleimiau di-haint sy'n perfformio gweithrediadau microsurgical.

casgliad

Ruby laser gyda chyfrwng weithredol mewn pryd daeth rhedeg cyntaf o'r math hwn o system. Ond gyda datblygiad y dyfeisiau amgen gyda excipients nwy a chemegol, daeth yn amlwg bod ei berfformiad yn cael llawer o anfanteision. A dyna heb sôn am y ffaith bod y laser rhuddem yn un o'r rhai mwyaf anodd o ran gweithgynhyrchu. Gyda gynyddu ei ymarferoldeb a mwy o ofynion i'r elfennau sy'n ffurfio'r strwythur. Yn unol â hynny, mae'r cynhyrchiad cynnydd mewn costau a'r ddyfais. Fodd bynnag, mae'r gwaith o ddatblygu modelau laser ar grisial rhuddem wedi ei sylfaen cysylltiedig, ymhlith pethau eraill, gyda nodweddion unigryw o solid-wladwriaeth cyfrwng gweithredol.