2.Rubin Lazer Çubuğunun Fiziksel Yapısı
Ruby lazer çubukları tipik olarakSilindir şeklinde, birkaç milimetreden 10 mm'ye kadar olan çapları ve uygulama gereksinimlerine bağlı olarak 30 ile 150 mm arasında uzunlukları vardır.Bu geometri, lazer boşluğundaki iç ışık yansımasını ve kazancını optimize eder..
Doping konsantrasyonuCr3+ iyonları genellikle % 0.05 civarındadır, dikkatlice kalibre edilmiş bir seviye, emilim verimliliğini ve ışık emisyonunu dengeler.Lazer merkezlerini oluşturmak için safir ızgaradaki bazı alüminyum atomlarının yerini alıyor.
3Rubin Lazer Çubuğunun Çalışma İlkeleri
3.1Krom iyonlarının uyarılması
Rubin lazer birfenerle pompalanmış katı durum lazerXenon el fenerinden gelen yüksek enerjili ışık, yakut çubuğuna yayıldığında,Cr3+ iyonları fotonları emer.Bu uyarılma süreci elektronları daha yüksek enerji seviyelerine çıkarır.
3.2Metastabil Durum ve Nüfus Değişimi
Heyecanlandıktan sonra, Cr3+ iyonlarındaki elektronlar birmetastabil durumBu gecikme, enerji kaybı olmadan mikro saniyeler boyunca kalabildikleri yerlerde bir enerji birikimi sağlar.nüfusun tersine çevrilmesiStimüle edilmiş emisyonun meydana gelmesinin ön koşullarından biri olan heyecanlanmış durumdaki elektronların temel durumdaki elektronlardan daha fazla olduğu durum.
3.3 Harekete geçirilmiş emisyon ve lazer çıkışı
Doğru dalga boyundaki bir foton (694.3 nm, koyu kırmızı) heyecanlı bir Cr3 + iyonla etkileşime girdiğinde, mükemmel faz ve yönde ikinci bir foton yayılmasını tetikler.tutarlı ışıkBu foton üretimi zincir reaksiyonu güçlü lazer ışınını üretir.
3.4Optik Rezonatör ve Güçlendirme
Yakut çubuğu iki aynanın arasına yerleştirilir.rezonanslı optik boşlukBir ayna tamamen yansıtıcı, diğeri kısmen iletimlidir.Koheran ışık çıkış bağlantısından dar bir lazer ışını olarak çıkana kadar.
4.Lazer Tarihindeki Öncü Rolü
Yakut lazer tarihi yazdı1960, fizikçiTheodore Maimanİlk kez Hughes Araştırma Laboratuvarları'nda çalışmasını gösterdi.Işığın uyarılmış radyasyon ile güçlendirilmesiBu atılım, optik yeniliklerin on yıllarına temel atarak, yakut lazeriniTüm lazer teknolojilerinin temeli.
5Ruby Lazerlerin Avantajları ve dezavantajları
5.1 Avantajlar
Ben.Basit Tasarım
Ruby lazerleri yapısal olarak basit, onları eğitim, prototip ve araştırma için kullanılabilir hale getiriyor.
ii.Kalıcı katı durumdaki ortam
Sentetik yakut çubuğu mekanik olarak sağlam, kimyasal olarak kararlıdır ve gaz veya boya lazerlerinden daha az çevresel koşullara duyarlıdır.
iii.Mükemmel ışın kalitesi
Holografi ve bazı tıbbi uygulamalar için ideal olan yüksek mekansal çözünürlüklü sıkı bir şekilde kolimasyonlu, tutarlı bir kırmızı ışın üretir.
iv.Tarihi Öneme Sahip
Ruby lazerleri teknolojik bir kilometre taşı temsil eder ve lazer inovasyonunun bir sembolü olarak kalır.
6Ruby Lazerlerinin Uygulamalar
Nd: YAG, lif veya diyot lazerleri gibi modern lazer türleri tarafından aşılmasına rağmen, yakut lazerleri, spesifik dalga boyunun ve titreşimli çıktısının avantajlı olduğu niş alanlarda hala kullanılır:
-
Holografi
Koherent, istikrarlı kırmızı ışık, müdahale kalıplarını yüksek hassasiyetle kaydetmek için idealdir. -
Dermatoloji
Rubin lazerler için kullanılmıştırDövme kaldırma,pigmentasyon tedavisi, veCilt yüzeyini yeniden oluşturmakKısa, yüksek enerjili darbelerinden dolayı. -
Malzeme Bilimleri Araştırması
Işık-madde etkileşimi, lazer kaynaklı parçalanma ve titreşimli ısıtma deneyleri ile ilgili çalışmalarda kullanılır. -
Erken LIDAR ve Uzaklık ölçümü
Yüksek enerjili kırmızı darbeler, uzun mesafeleri ölçmek ve yüzeyleri hassasiyetle tespit etmek için etkilidir.
Sonuçlar
Busentetik yakut lazer çubuğuLazer teknolojisinin tarihinde ikonik bir bileşen olmaya devam ediyor.Koherent ışık amplifikasyonunun ilk başarılı gösterimini sağladı.Yeni teknolojiler ana uygulamalarda yerini alsa da, yakut lazerinin etkisi hem bilimsel miras hem de özel kullanım durumlarında devam etmektedir.Sadece işlevsel bir araç olarak değil aynı zamanda bilimsel yaratıcılığın ve lazer çağının başlangıcının sembolü olarak da hizmet ediyor..