İlk lazerler birkaç on yıl önce ortaya çıktı ve bugüne kadar bu segment en büyük şirketler tarafından destekleniyor. Geliştiriciler, ekipmanın giderek daha fazla yeni özelliğini alıyor ve bu da kullanıcıların onu pratikte daha etkili kullanmalarına olanak tanıyor.
Katı hal yakut lazer, bu türdeki en umut verici cihazlardan biri olarak kabul edilmez, ancak tüm eksikliklerine rağmen, operasyonda hala nişler bulur.
Genel bilgi
Ruby lazerler, katı hal cihazları kategorisine aittir. Kimyasal ve gaz muadillerine kıyasla, daha düşük bir güce sahiptirler. Bu, radyasyonun sağlanması nedeniyle elementlerin özelliklerindeki farkla açıklanır. Örneğin, aynı kimyasal lazerler, yüzlerce kilovat gücünde ışık akıları üretebilir. Yakut lazeri ayırt eden özellikler arasında, radyasyonun tutarlılığının yanı sıra yüksek derecede monokromatiklik vardır. Ek olarak, bazı modeller, plazmayı bir ışınla ısıtarak termonükleer füzyon için yeterli olan, uzayda artan bir ışık enerjisi konsantrasyonu sağlar.
Adından da anlaşılacağı gibi,lazerin aktif ortamı, silindir şeklinde sunulan bir yakut kristalidir. Bu durumda çubuğun uçları özel bir şekilde parlatılır. Yakut lazerin kendisi için mümkün olan maksimum radyasyon enerjisini sağlaması için kristalin kenarları birbirine göre düzlem-paralel bir konuma ulaşılana kadar işlenir. Aynı zamanda, uçlar elemanın eksenine dik olmalıdır. Bazı durumlarda, bir şekilde ayna görevi gören uçlar ayrıca bir dielektrik film veya bir gümüş tabakası ile kaplanır.
Ruby lazer cihazı
Cihaz, rezonatörlü bir hazne ve kristalin atomlarını uyaran bir enerji kaynağı içerir. Flaş etkinleştirici olarak bir xenon flaş lambası kullanılabilir. Işık kaynağı, silindirik bir şekle sahip olan rezonatörün bir ekseni boyunca yer almaktadır. Diğer eksende yakut elementi bulunur. Kural olarak 2-25 cm uzunluğunda çubuklar kullanılır.
Rezonatör, lambadan gelen ışığın neredeyse tamamını kristale yönlendirir. Tüm ksenon lambaların, kristalin optik pompalanması için gerekli olan yüksek sıcaklıklarda çalışamayacağına dikkat edilmelidir. Bu nedenle içinde xenon ışık kaynaklarının yer aldığı yakut lazer cihazı, darbeli olarak da adlandırılan sürekli çalışma için tasarlanmıştır. Çubuğa gelince, genellikle performans gereksinimlerini karşılamak için uygun şekilde değiştirilebilen yapay safirden yapılır.lazer.
Lazer prensibi
Lambayı açarak cihaz etkinleştirildiğinde, kristaldeki krom iyonlarının seviyesinde bir artışla bir inversiyon etkisi meydana gelir ve bunun sonucunda yayılan fotonların sayısında çığ artışı başlar. Bu durumda, katı çubuğun uçlarındaki ayna yüzeyleri tarafından sağlanan rezonatörde geri besleme gözlenir. Dar olarak yönlendirilmiş bir akış bu şekilde oluşturulur.
Nabız süresi, kural olarak, bir neon flaşın süresine kıyasla daha kısa olan 0.0001 s'yi geçmez. Bir yakut lazerin darbe enerjisi 1 J'dir. Gazlı cihazlarda olduğu gibi, bir yakut lazerin çalışma prensibi de geri besleme etkisine dayanmaktadır. Bu, ışık akısının yoğunluğunun, optik rezonatör ile etkileşime giren aynalar tarafından korunmaya başladığı anlamına gelir.
Lazer Modları
Çoğu zaman, milisaniye değerinde belirtilen darbelerin oluşum modunda yakut çubuklu bir lazer kullanılır. Daha uzun aktif süreler elde etmek için teknolojiler optik pompalama enerjisini arttırır. Bu, güçlü flaş lambaları kullanılarak yapılır. Bir flaş lambasında bir elektrik yükünün oluşma süresi nedeniyle nabız büyüme alanı bir düzlük ile karakterize edildiğinden, yakut lazerin çalışması, aktif elemanların sayısının aştığı anlarda biraz gecikme ile başlar. eşik değerleri.
Bazen de vardırdürtü üretiminin bozulması. Bu tür olaylar, güç göstergelerinde bir düşüşten sonra, yani güç potansiyeli eşik değerinin altına düştüğünde belirli aralıklarla gözlenir. Ruby lazer teorik olarak sürekli modda çalışabilir, ancak böyle bir işlem tasarımda daha güçlü lambaların kullanılmasını gerektirir. Aslında, bu durumda, geliştiriciler gaz lazerleri oluştururken olduğu gibi aynı problemlerle karşı karşıya kalırlar - gelişmiş özelliklere sahip bir eleman tabanı kullanmanın uygunsuzluğu ve sonuç olarak cihazın yeteneklerini sınırlama.
Görüntülemeler
Geri bildirim etkisinin faydaları en çok rezonanssız bağlantıya sahip lazerlerde belirgindir. Bu tür tasarımlarda, sürekli bir frekans spektrumunun yayılmasını mümkün kılan bir saçılma elemanı ek olarak kullanılır. Q-anahtarlı bir yakut lazer de kullanılır - tasarımı, soğutulmuş ve soğutulmamış iki çubuk içerir. Sıcaklık farkı, dalga boyuna göre angstromlara ayrılan iki lazer ışını oluşumuna izin verir. Bu ışınlar darbeli bir deşarjdan geçer ve vektörlerinin oluşturduğu açı küçük bir değerle farklılık gösterir.
Yakut lazer nerede kullanılır?
Bu tür lazerler düşük verimlilik ile karakterize edilir, ancak termal kararlılık ile ayırt edilirler. Bu nitelikler, lazerlerin pratik kullanım yönlerini belirler. Bugün, holografinin yaratılmasında ve ayrıca operasyonların yapılması gereken endüstrilerde kullanılmaktadırlar.delme delikleri. Bu tür cihazlar kaynak işlemlerinde de kullanılmaktadır. Örneğin, uydu iletişiminin teknik desteği için elektronik sistemlerin imalatında. Yakut lazer tıpta da yerini bulmuştur. Bu endüstride teknolojinin uygulanması, yine yüksek hassasiyetli işleme olasılığından kaynaklanmaktadır. Bu tür lazerler, mikrocerrahi operasyonlara izin vererek steril neşterlerin yerine kullanılır.
Sonuç
Tek seferde yakut aktif ortama sahip bir lazer, bu türdeki ilk işletim sistemi oldu. Ancak gazlı ve kimyasal dolgulu alternatif cihazların geliştirilmesiyle, performansının birçok dezavantajı olduğu ortaya çıktı. Ve bu, yakut lazerin imalat açısından en zor olanlardan biri olduğu gerçeğinden bahsetmiyoruz. Çalışma özellikleri arttıkça yapıyı oluşturan elemanlara olan gereksinimler de artar. Buna bağlı olarak cihazın maliyeti de artmaktadır. Bununla birlikte, yakut kristal lazer modellerinin geliştirilmesinin, diğer şeylerin yanı sıra, katı hal aktif ortamın benzersiz nitelikleriyle ilgili kendi nedenleri vardır.
