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El láser de Rubí: principio de funcionamiento

Los primeros láseres aparecieron hace unas pocas décadas, y este segmento está moviendo las empresas más grandes en la actualidad. Los desarrolladores a obtener todos los nuevos equipos de calidad, lo que permite a los usuarios aplicar de manera eficiente en la práctica.

láser de estado sólido de rubí no se considera uno de los dispositivos más avanzados de este tipo, pero con todos sus defectos, aún encuentra nicho en funcionamiento.

visión de conjunto

láseres de rubí se clasifican como dispositivos de estado sólido. En comparación con los análogos químicos y de gas que tienen un menos de alta capacidad. Esto se explica por la diferencia en las características de los elementos por los que se proporciona la radiación. Por ejemplo, los mismos láseres químicos capaces de formar una salida de flujo luminoso de cientos de kilovatios. Entre las características que distinguen el láser de rubí, tenga en cuenta el alto grado de monocromaticidad y la coherencia de la radiación. Además, algunos modelos dan un aumento de la concentración de energía de luz en el espacio, lo cual es suficiente para llevar a cabo la fusión por calentamiento del haz de plasma.

Como su nombre indica, como un láser medio activo actúa cristal de rubí se presenta en la forma de un cilindro. Cuando esto termina de la varilla se pulen de una manera especial. Para rubí láser podría proporcionar la energía de radiación máxima posible para ello, los lados del cristal se procesa hasta que alcanza la posición del plano-paralelo uno respecto al otro. Al mismo tiempo, los extremos deben ser perpendiculares al eje del elemento. En algunos casos, los extremos que se proyectan algo espejos cubiertos adicionalmente con una película dieléctrica o una capa de plata.

láseres de rubí Aparato

El instrumento comprende una cámara de resonador, y una fuente de energía, que excita los átomos del cristal. La lámpara de flash de xenón se puede usar como el activador de flash. La fuente de luz está dispuesta a lo largo de un eje del resonador que tiene una forma cilíndrica. Por otro elemento de eje se encuentra rubí. Generalmente se usa 2-25 cm varillas largas.

Resonador virtualmente toda la luz de la lámpara es dirigido sobre el cristal. Cabe señalar que a temperaturas elevadas, que son necesarios para el bombeo óptico del cristal, son capaces de trabajar, no todas las lámparas de xenón. Por esta razón, un dispositivo de láser de rubí, que se compone de fuentes de luz sobre la base de xenón, calculado en base a un modo continuo de operación, que también se llama un pulso. Con respecto a la varilla, se hace generalmente de zafiro artificial que adecuadamente puede ser modificada por los requisitos operativos al láser.

El principio de funcionamiento del láser

Al activar el dispositivo incluyendo el efecto de la lámpara de inversión se produce con el aumento de los niveles de iones de cromo en el cristal, lo que resulta en aumento de avalancha comienza el número de fotones emitidos. Cuando esto ocurre en las votaciones resonador proporcionada por las superficies de espejo en los extremos de núcleo sólido. Por lo tanto hay un flujo de salida enfocada.

La duración del pulso, por lo general no mayor que 0,0001 para que la duración de acción más corta en comparación con un flash de neón. energía láser pulsado es rubí 1 J. Como en el caso de dispositivos de gas, el principio de construcción de un láser de rubí y el efecto de retroalimentación. Esto significa que la intensidad del flujo de luz comienza a ser mantenida por los espejos, interactuando con un resonador óptico.

Modos de funcionamiento del láser

En la mayoría de los casos, una varilla de láser de rubí utilizado en dicha formación de impulsos de modo de por magnitud de milisegundos. Para lograr una tecnología actividad de tiempo más largo aumenta la energía del bombeo óptico. Esto se realiza mediante el uso de lámparas pulsadas de alta potencia. Puesto que la subida del impulso de campo debido al tiempo de formación de la carga eléctrica en el tubo de flash, caracterizado por plana, operación láser de rubí comienza con un cierto retraso a veces cuando el número de elementos activos excede el valor umbral.

A veces hay averías y la generación de impulsos. Estos fenómenos se observan a intervalos regulares después de reducción de las tasas de alimentación, es decir, cuando la capacidad de potencia cae por debajo del umbral. El láser de rubí en teoría podría funcionar en un modo continuo, pero esta operación requiere un diseño de lámparas más potentes. En realidad, en este caso, los desarrolladores se enfrentan con los mismos problemas que en la creación de láseres de gas – base de elemento de aplicación unreasonableness con características mejoradas y, como resultado, las capacidades del dispositivo de restricción.

tipos

Los beneficios del efecto de retroalimentación se expresa más claramente en láseres con acoplamiento no resonante. En tales diseños, se aplica elemento difusor adicional, que permite emitir un espectro de frecuencia continuo. También se utiliza láser de rubí con un Q-switched – dos pasadores se incluyen en su estructura, se enfrió y no refrigerado. La diferencia de temperatura permite la formación de dos haces de láser, que se dividen por una longitud de onda en angstroms. Estos rayos brillan descarga pulsada, y el ángulo formado por los vectores de diferente valor pequeño.

Cuando se utiliza láser de rubí?

Tales láseres se caracterizan por una baja eficiencia, pero diferente resistencia térmica. Y estas cualidades se deben a la dirección de la utilización práctica de los láseres. Hoy en día se utiliza en la creación de la holografía, y en las industrias que requieren la perforación de alta precisión realizar agujeros de operaciones. Tales dispositivos se utilizan en las operaciones de soldadura. Por ejemplo, en la fabricación de sistemas electrónicos para la logística de las comunicaciones por satélite. En la medicina, también encontró su camino láser de rubí. El uso de la tecnología en la industria una vez más debido a la posibilidad de un procesamiento de alta precisión. Tales láseres se utilizan como un sustituto para los escalpelos estériles que realizan operaciones de microcirugía.

conclusión

láser de rubí con un medio activo a su debido tiempo se convirtió en la primera marcha de este tipo de sistema. Sin embargo, con el desarrollo de dispositivos alternativos con excipientes gas y químicos se hizo evidente que su rendimiento tiene muchos inconvenientes. Y eso sin mencionar el hecho de que el láser de rubí es uno de los más difíciles en términos de fabricación. Con el aumento de su capacidad de trabajo y el aumento de los requisitos a los elementos que constituyen la estructura. Por consiguiente, las de producción aumentos de costes y el dispositivo. Sin embargo, el desarrollo de modelos de láser en cristal de rubí se ha conectado su base, entre otras cosas, con las cualidades únicas de un medio activo de estado sólido.