Ruby laser: princípio de funcionamento

Os primeiros lasers apareceram algumas décadas atrás, e este segmento está se movendo as maiores empresas de hoje. Os desenvolvedores obtêm todos os novos equipamentos de qualidade, permitindo aos usuários aplicá-lo de forma eficiente na prática.

laser de estado sólido rubi não é considerado um dos mais avançados dispositivos deste tipo, mas para todos os seus defeitos, ele ainda encontra nicho em operação.

visão global

lasers de rubi são classificados como dispositivos de estado sólido. Em comparação com os análogos químicos e de gás que têm uma menor capacidade elevada. Isto é explicado pela diferença nas características dos elementos, através da qual a radiação é fornecida. Por exemplo, os mesmos lasers químicos capazes de formar uma saída de fluxo luminoso de centenas de quilowatts. Entre as características que distinguem o laser de rubi, observe o alto grau de monochromaticity e coerência da radiação. Além disso, alguns modelos dar um aumento da concentração de energia da luz no espaço, o que é suficiente para realizar a fusão por aquecimento do feixe de plasma.

Como o nome implica, como um laser de forma activa actua cristal de rubi apresentadas sob a forma de um cilindro. Quando esta termina da haste são polidos de uma maneira especial. Para rubi laser pode fornecer a energia de radiação máximo possível para ele, os lados do cristal é processada até que ele atinja a posição de plano paralelo em relação ao outro. Ao mesmo tempo, as extremidades deve ser perpendicular ao eixo do elemento. Em alguns casos, as extremidades que se projectam ligeiramente espelhos ainda coberta com uma película dieléctrica ou uma camada de prata.

Aparelho lasers de rubi

O instrumento compreende uma câmara de ressonância, e uma fonte de energia, que excita os átomos do cristal. A lâmpada de relâmpago de xénon pode ser utilizado como o activador de flash. A fonte de luz está disposta ao longo de um eixo do dispositivo de ressonância tendo uma forma cilíndrica. Por outro elemento eixo rubi está localizado. Geralmente são usados 2-25 cm de comprimento hastes.

Ressonador virtualmente toda a luz da lâmpada é dirigido para o cristal. Deve-se notar que em temperaturas elevadas, que são necessários para o bombeamento óptico do cristal, são capazes de trabalhar, nem todas as lâmpadas de xenônio. Por esta razão, um dispositivo laser de rubi, que é composta de fontes de luz na base de xenon, calculado em um modo contínuo de operação, que também é chamado um pulso. No que diz respeito à haste, que é geralmente feito de safira artificial, que pode ser adequadamente modificado por os requisitos operacionais para o laser.

O princípio de funcionamento do laser

Ao activar o dispositivo, incluindo o efeito da lâmpada inversão ocorre com o aumento dos níveis de iões de crómio no cristal, resultando em aumento de avalanche começa o número de fotões emitidos. Quando este ocorre na realimentação ressonador fornecida pelas superfícies de espelho nas extremidades do núcleo sólido. Assim, há um fluxo de saída focada.

A duração do pulso, geralmente não é maior do que 0,0001 a que menor duração de acção em comparação com um flash de néon. energia laser pulsado é um rubi J. Tal como no caso dos dispositivos de gás, o princípio de construção de um laser de rubi e o efeito de retorno. Isto significa que a intensidade do fluxo de luz começa a ser mantida pelos espelhos, interagindo com um ressonador óptico.

Modos de operação do laser

Na maioria dos casos, uma haste de laser de rubi utilizado no referido modo formando impulsos por magnitude milissegundo. Para conseguir uma tecnologia de atividade de tempo mais longo aumenta a energia do bombeamento óptico. Isto é feito através do uso de lâmpadas pulsados de alta potência. Uma vez que a subida do pulso campo em função do tempo de formação da carga eléctrica no tubo flash, caracterizado por plana, a operação do laser de rubi começa com um certo atraso, por vezes, quando o número de elementos activos excede o valor de limiar.

Às vezes, há avarias e geração de pulso. Tais fenômenos são observados em intervalos regulares após a redução das taxas de poder, isto é, quando a capacidade de energia cai abaixo do limite. O laser de rubi poderia, teoricamente, operar em um modo contínuo, mas esta operação requer um projeto de lâmpadas mais potentes. Na verdade, neste caso, os promotores são confrontados com os mesmos problemas que na criação de lasers de gás – elemento de base aplicação desrazoabilidade com características melhoradas e, como resultado, as capacidades do dispositivo de restrio.

tipos

Os benefícios do efeito de realimentação é mais claramente expressa em lasers com acoplamento não ressonante. Em tais desenhos, elemento difusor adicional é aplicada, o que permite a emitir um espectro de frequência contínua. laser de rubi também utilizada com uma comutação de Q – dois pinos estão incluídas na sua estrutura, arrefecida e não arrefecido. A diferença de temperatura permite a formação de dois feixes de laser, que são divididos por um comprimento de onda em angstroms. Estes raios brilhar descarga pulsada, e o ângulo formado pelos vectores de diferente valor pequeno.

Onde usado ruby laser?

Tais lasers são caracterizados por uma baixa eficiência, mas a resistência térmica diferente. E essas qualidades são devido à direcção do uso prático de lasers. Hoje eles são usados na criação de holografia, e em indústrias que requerem alta precisão perfuração realizar furos de operações. Tais dispositivos são utilizados em operações de soldadura. Por exemplo, na fabricação de sistemas eletrônicos para a logística de comunicações por satélite. Na medicina, também encontrou seu laser maneira rubi. O uso da tecnologia na indústria, mais uma vez devido à possibilidade de processamento de alta precisão. Tais lasers são usados como um substituto para bisturis esteis que executam operações de microcirurgia.

conclusão

laser de rubi com um meio ativo no devido tempo, se tornou a primeira execução deste tipo de sistema. Mas, com o desenvolvimento de dispositivos alternativos com excipientes gás e produtos químicos tornou-se evidente que o seu desempenho tem muitos inconvenientes. E isso é para não mencionar o fato de que o laser de rubi é um dos mais difíceis em termos de fabricação. Com o aumento da sua capacidade de trabalho e um aumento das necessidades para os elementos que constituem a estrutura. Por conseguinte, o custo de produção aumenta e o dispositivo. No entanto, o desenvolvimento de modelos de laser no cristal de rubi tem a sua base ligada, inter alia, com as qualidades únicas de um meio activo de estado sólido.