Биринчи лазерлер бир нече ондогон жылдар мурун пайда болгон жана ушул күнгө чейин бул сегмент ири компаниялар тарабынан илгерилетилип келет. Иштеп чыгуучулар жабдуулардын барган сайын жаңы мүмкүнчүлүктөрүн алууда, бул колдонуучуларга аны иш жүзүндө натыйжалуураак колдонууга мүмкүндүк берет.
Катуу абалдагы рубин лазери бул түрдөгү эң келечектүү түзүлүштөрдүн бири катары эсептелбейт, бирок анын бардык кемчиликтерине карабастан, ал дагы эле иштөөдө уяларды табат.
Жалпы маалымат
Ruby лазерлери катуу абалдагы түзмөктөрдүн категориясына кирет. химиялык жана газ кесиптештери менен салыштырганда, алар азыраак күчкө ээ. Бул элементтердин мүнөздөмөлөрүнүн айырмачылыгы менен түшүндүрүлөт, анын аркасында нурлануу камсыз кылынат. Мисалы, ошол эле химиялык лазерлер жүздөгөн киловатт кубаттуулуктагы жарык агымдарын түзүүгө жөндөмдүү. Рубин лазерин айырмалоочу өзгөчөлүктөрдүн арасында монохроматтуулуктун жогорку даражасы, ошондой эле нурлануунун когеренттүүлүгү бар. Мындан тышкары, кээ бир моделдер плазманы нур менен ысытуу аркылуу термоядролук синтез үчүн жетиштүү болгон мейкиндикте жарык энергиясынын жогорулатылган концентрациясын камсыздайт.
Аты айтып тургандай, inлазердин активдүү чөйрөсү цилиндр түрүндө берилген рубин кристалл болуп саналат. Бул учурда, таяк учтары өзгөчө ыкма менен жылмаланат. Рубин лазери ал үчүн максималдуу мүмкүн болгон нурлануу энергиясын камсыз кылуу үчүн, кристаллдын капталдары бири-бирине салыштырмалуу тегиздик-параллель абалга жеткенге чейин иштетилет. Ошол эле учурда учтары элементтин огуна перпендикуляр болушу керек. Кээ бир учурларда, кандайдыр бир түрдө күзгү ролун аткарган учтары кошумча диэлектрик пленкасы же күмүш катмары менен капталат.
Ruby лазердик түзүлүш
Аппарат резонатору бар камераны, ошондой эле кристаллдын атомдорун козгогон энергия булагын камтыйт. Жарык активатор катары ксенондук лампа колдонсо болот. Жарык булагы цилиндр формасындагы резонатордун бир огу боюнча жайгашкан. Башка огунда рубин элементи болуп саналат. Эреже катары, 2-25 см узундуктагы таякчалар колдонулат.
Резонатор дээрлик бардык жарыкты лампадан кристалга багыттайт. Белгилей кетчү нерсе, бардык ксенондук лампалар кристаллдын оптикалык насосу үчүн талап кылынган жогорку температурада иштей албайт. Ушул себептен улам, ксенон жарык булактарын камтыган рубин лазердик аппарат үзгүлтүксүз иштөө үчүн иштелип чыккан, ал импульс деп да аталат. Таякка келсек, ал, адатта, жасалма сапфирден жасалат, аны аткаруу талаптарын канааттандыруу үчүн өзгөртүүгө болот.лазер.
Лазердик принцип
Аппарат лампаны күйгүзүү менен иштетилгенде кристаллдагы хром иондорунун деңгээлинин жогорулашы менен инверсия эффектиси пайда болот, анын натыйжасында эмиссияланган фотондордун санынын көчкү көбөйүшү башталат. Бул учурда катуу таякчанын учтарындагы күзгү беттери менен камсыз кылынган резонатордо кайтарым байланыш байкалат. Тар багытталган агым ушундайча түзүлөт.
Импульстун узактыгы, эреже катары, 0,0001 с ашпайт, бул неон жаркыраган жаркыроонун узактыгына салыштырмалуу кыскараак. Рубин лазеринин импульстук энергиясы 1 Дж. Газ аппараттарындагыдай эле, рубин лазеринин иштөө принциби да пикир эффектине негизделген. Бул жарык агымынын интенсивдүүлүгүн күзгүлөр оптикалык резонатор менен өз ара аракеттене баштаганын билдирет.
Лазердик режимдер
Көбүнчө рубин таякчасы бар лазер миллисекунддук маанидеги айтылган импульстарды түзүү режиминде колдонулат. Узак убакытка жетүү үчүн технологиялар оптикалык насостук энергияны көбөйтөт. Бул күчтүү флеш лампаларды колдонуу аркылуу ишке ашырылат. Флеш лампада электр зарядынын пайда болуу убактысына байланыштуу импульстун өсүү талаасы тегиздик менен мүнөздөлгөндүктөн, рубин лазеринин иштеши активдүү элементтердин саны андан ашкан учурда бир аз кечигүү менен башталат. босого маанилер.
Кээде ошондой болотимпульстун жаралышынын бузулушу. Мындай кубулуштар кубаттуулук индикаторлору азайгандан кийин, башкача айтканда, кубаттуулук потенциалы чектик мааниден төмөн түшкөндө белгилүү бир аралыктарда байкалат. Рубин лазери теориялык жактан үзгүлтүксүз режимде иштей алат, бирок мындай операция дизайнда күчтүү лампаларды колдонууну талап кылат. Чынында, бул учурда иштеп чыгуучулар газ лазерлерин түзүүдөгү көйгөйлөргө туш болушат - жакшыртылган мүнөздөмөлөрү бар элементтик базаны колдонуунун максатка ылайыксыздыгы жана натыйжада аппараттын мүмкүнчүлүктөрүн чектөө.
Көрүүлөр
Пайдалануу эффектинин артыкчылыктары резонанстык эмес туташуу менен лазерлерде айкын көрүнүп турат. Мындай конструкцияларда чачыраткыч элемент кошумча колдонулат, бул үзгүлтүксүз жыштык спектрин нурлантууга мүмкүндүк берет. Q-которулуу рубин лазери да колдонулат - анын дизайны муздатылган жана муздатпаган эки таякчаны камтыйт. Температуранын айырмасы толкун узундугу боюнча ангстромдорго бөлүнгөн эки лазер нурунун пайда болушуна мүмкүндүк берет. Бул нурлар импульстук разряд аркылуу жаркырап, алардын векторлору түзгөн бурч кичине мааниге ээ.
Рубин лазери кайда колдонулат?
Мындай лазерлер төмөнкү эффективдүүлүк менен мүнөздөлөт, бирок алар термикалык туруктуулугу менен айырмаланат. Бул сапаттар лазерди практикалык колдонуунун багыттарын аныктайт. Бүгүнкү күндө алар голографияны түзүүдө, ошондой эле операцияларды аткаруу талап кылынган тармактарда колдонулаттешиктерди тешүү. Мындай приборлор ширетүүчү операцияларда да колдонулат. Мисалы, спутниктик байланышты техникалык жактан камсыз кылуунун электрондук системаларын жасоодо. Рубин лазери медицинада да өз ордун тапты. Бул тармакта технологияны колдонуу кайрадан жогорку тактыкта иштетүү мүмкүнчүлүгүнө байланыштуу. Мындай лазерлер стерилдүү скальпелдердин ордуна колдонулат, бул микрохирургиялык операцияларды жасоого мүмкүндүк берет.
Тыянак
Бир убакта рубин активдүү чөйрөсү бар лазер бул түрдөгү биринчи операциялык система болуп калды. Бирок газ жана химиялык толтургучтар менен альтернативалуу түзүлүштөрдү иштеп чыгуу менен, анын аткаруу көптөгөн кемчиликтери бар экени айкын болду. Ал эми бул рубин лазер өндүрүш жагынан абдан татаал бири болуп саналат деп айтууга болбойт. Анын жумушчу касиеттери жогорулаган сайын структураны түзгөн элементтерге талаптар да жогорулайт. Ошого жараша аппараттын баасы да жогорулайт. Бирок, рубин-кристаллдык лазердик моделдердин өнүгүшүнүн өзүнүн себептери бар, алар башка нерселер менен катар катуу абалдагы активдүү чөйрөнүн уникалдуу сапаттары менен байланыштуу.
