Цветочная фантазия - Все о подготовке к празднику
Все о подготовке к празднику
Готовимся к Новому году,
корпоративу. Придумываем идеи и конкурсы сами.

Статьи

Торцы рубинового стержня полируют, покрывают отражающими интерференционными пленками, выдерживая при

Опубликовано: 03.12.2018

Страница 2

Торцы рубинового стержня полируют, покрывают отражающими интерференционными пленками, выдерживая при этом строгую параллельность торцов друг другу.

При возникновении инверсии населенностей уровней ионов хрома в рубине происходит лавинное нарастание числа вынужденно испущенных фотонов, и обратной связи на оптическом резонаторе, образованном зеркалами на торцах рубинового стержня, обеспечивает формирование узконаправленного луча красного света. Длительность лазерного импульса равна 0,0001 с, немного короче длительности вспышки ксеноновой лампы. Энергия импульса рубинового лазера около 1Дж.

С помощью механической системы (вращающееся зеркало) или быстродействующего электрического затвора можно “включить“ обратную связь (настроить одно из зеркал) в момент достижения максимальной инверсии населенностей и, следовательно, максимального усиления активной среды. В этом случае мощность индуцированного излучения будет чрезвычайно велика и инверсия населенности “снимется” вынужденным излучением за очень короткое время.

В этом режиме модулированной добротности резонатора излучается гигантский импульс лазерного излучения. Полная энергия этого импульса останется приблизительно на том же уровне, что и в режиме “свободной генерации”, но вследствие сокращения в сотни раз длительности импульса также в сотни раз возрастает мощность излучения, достигая значения 108 Вт.

Рассмотрим некоторые уникальные свойства лазерного излучения.

При спонтанном излучении атом излучает спектральную линию конечной ширины. При лавинообразном нарастании числа вынужденно испущенных фотонов в среде с инверсной населенностью интенсивность излучения этой лавины будет возрастать, прежде всего, в центре спектральной линии данного атомного перехода, и в результате этого процесса ширина спектральной линии первоначального спонтанного излучения будет уменьшаться. На практике в специальных условиях удается сделать относительную ширину спектральной линии лазерного излучения в 107-108 раз меньше, чем ширина самых узких линий спонтанного излучения, наблюдаемых в природе.

Кроме сужения линии излучения в лазере удается получить расходимость луча менее 0,00001 радиана, т. е. на уровне угловых секунд.

Известно, что направленный узкий луч света можно получить в принципе от любого источника, поставив на пути светового потока ряд экранов с маленькими отверстиями, расположенными на одной прямой. Представим себе, что мы взяли нагретое черное тело и с помощью диафрагм получили луч света, из которого посредством призмы или другого спектрального прибора выделили луч с шириной спектра, соответствующей ширине спектра лазерного излучения. Зная мощность лазерного излучения, ширину его спектра и угловую расходимость луча, можно с помощью формулы Планка вычислить температуру воображаемого черного тела, использованного в качестве источника светового луча, эквивалентного лазерному лучу. Этот расчет приведет нас к фантастической цифре: температура черного тела должна быть порядка десятков миллионов градусов! Удивительное свойство лазерного луча — его высокая эффективная температура (даже при относительно малой средней мощности лазерного излучения или малой энергии лазерного импульса) открывает перед исследователями большие возможности, абсолютно неосуществимые без использования лазера.

Лазеры различаются: способом создания в среде инверсной населенности, или, иначе говоря, способом накачки (оптическая накачка, возбуждение электронным ударом, химическая накачка и т. п.); рабочей средой (газы, жидкости, стекла, кристаллы, полупроводники и.т.д.); конструкцией резонатора; режимом работы (импульсный, непрерывный). Эти различия определяются многообразием требований к характеристикам лазера в связи с его практическими применениями.

В настоящее время области применения лазеров расширяются с каждым днем. После первого промышленного использования лазеров для получения отверстий в рубинах для часов эти устройства успешно применяются в самых различных областях.

Лазерные системы делятся на три основные группы: твердотельные лазеры, газовые, среди которых особое место занимает CO2-лазер, и полупроводниковые лазеры. Некоторое время назад появились такие системы, как перестраиваемые лазеры на красителях, твердотельные лазеры на активированных стеклах.

Рубиновый лазер

. В лазерах этот кристалл имеет высокий порог генерации и, следовательно, низкий КПД, обычно 0,5%. Его выходная мощность также сильно зависит от рабочей температуры, что ограничивает частоту повторения импульсов величиной 10 Гц или менее. В то же время этот материал термически стоек и не боится перегрева. Однако его широкое применение ограничивает достаточно высокая стоимость специально выращенного кристалла, особенно если требуется стержень больших размеров. Поэтому рубиновые лазеры применяются, когда необходимо излучение длиной волны 694 нм или не требуется высокая энергия на выходе и КПД не играет существенной роли. Например, такие лазеры стали широко использоваться для специальной фотографии - голографии, после того, как удалось добиться достаточной чувствительности пленки на частоте 694 нм. Эти лазеры более удобны и для пробивки очень точных отверстий, так как с уменьшением длины волны размеры точки фокуса, ограничивающиеся дифракцией, уменьшаются. Не так давно некоторые ученые предсказывали, что рубиновый лазер скоро отслужит свой срок. Однако в настоящее время полупроводниковые приборы на арсениде галлия (GaAs) могут свариваться с тугоплавкими металлическими проводниками с помощью импульсного рубинового лазера. Процесс длится 100 нс вместо 5-30 мин, которые требуются при обычной сварке с последующим отжигом. Это важное достижение применяется в электронных системах, используемых в спутниковой связи, реактивных двигателях, геотермальных скважинах, атомных реакторах, приемниках радиолокационных станций и ракет, интегральных микроволновых цепях.

Новости

Тур по историческим местам Запорожья

Времена казачества - это славный период в истории украинского народа. Все мы зачитывали до дыр произведения Гоголя и восхищались удалью и храбростью славных казаков. Запорожье по праву считается тем

Старинный Львов. Стоит ли туда ехать?
Львов Если вдруг у вас выдались небольшие выходные дни сроком в 3 или 4 дня и вы не знаете чем себя занять то почему бы вам не поехать на экскурсию в старинный Львов. Данный город является жемчужиной

Где отметить свадьбу на природе в белгороде
Вы много раз наблюдали за тем, как проходит бракосочетание друзей? Но где отметить свадьбу на природе в белгороде становится необычным событием. Всегда хочется, чтобы ваше событие стало лучше, чем у других.

Групповое поздравление невесты
Вы много раз наблюдали за тем, как проходит бракосочетание друзей? Но групповое поздравление невесты становится необычным событием. Всегда хочется, чтобы ваше событие стало лучше, чем у других. Вам предстоит

Чечня свадьба ровд
Вы много раз наблюдали за тем, как проходит бракосочетание друзей? Но чечня свадьба ровд становится необычным событием. Всегда хочется, чтобы ваше событие стало лучше, чем у других. Вам предстоит составить

Как извиниться перед девушкой или парнем: это работает!
Здесь вы узнаете эффективные способы извиниться перед девушкой, и необычные варианты для девушек извиниться перед парнем. К сожалению, многие парни считают, чтобы извиниться перед девушкой , достаточно

Эйвон — работа без заморочек
Регистрация в системе Avon довольна проста и нет почти никаких обязательств – вы можете время от времени делать заказы или не делать их совсем, нет никаких взысканий, одни плюсы за активность. Предоплату

Изготовление корпоративных фильмов
Хотите сделать классное видео, ролик? Поздравить оригинально друга с днем рожденья? Или может вам срочно нужна видео презентация? Обратитесь к ребятам изготовление корпоративных фильмов. Делают все качественно,

Видео строительства бассейнов в Черногории
Razmišljate o izgradnji sopstvenog bazena? Ali u isto vreme ne znate odakle da počnete i ne znate kako da to uradite kako treba? Zatim će ova stranica biti odlično rešenje za vas. Evo detaljnog videa

Веселые новогодние корпоративы
До сих пор вспоминаю свой нынешний день рождения, отмечала я его в июле этого года в загородном комплексе "Царевка", человек было больше 36, и все уместились в большом зале, так уж сложилось, что у меня