Lazerët e parë u shfaqën disa dekada më parë dhe sot e kësaj dite ky segment po promovohet nga kompanitë më të mëdha. Zhvilluesit po marrin gjithnjë e më shumë veçori të reja të pajisjes, duke i lejuar përdoruesit ta përdorin atë në mënyrë më efektive në praktikë.
Lazeri rubin i gjendjes së ngurtë nuk konsiderohet si një nga pajisjet më premtuese të këtij lloji, por me të gjitha mangësitë e tij, ai gjen ende kamare në funksionim.
Informacion i përgjithshëm
Lazerët rubin i përkasin kategorisë së pajisjeve në gjendje të ngurtë. Krahasuar me homologët e kimikateve dhe gazit, ato kanë një fuqi më të ulët. Kjo shpjegohet me ndryshimin në karakteristikat e elementeve, për shkak të të cilave sigurohet rrezatimi. Për shembull, të njëjtat lazer kimikë janë në gjendje të gjenerojnë flukse drite me një fuqi prej qindra kilovatësh. Ndër veçoritë që dallojnë lazerin e rubinit janë një shkallë e lartë monokromatike, si dhe koherenca e rrezatimit. Përveç kësaj, disa modele ofrojnë një përqendrim të shtuar të energjisë së dritës në hapësirë, e cila është e mjaftueshme për shkrirjen termonukleare duke ngrohur plazmën me një rreze.
Siç nënkupton edhe emri, nëmediumi aktiv i lazerit është një kristal rubin, i paraqitur në formën e një cilindri. Në këtë rast, skajet e shufrës janë të lëmuara në një mënyrë të veçantë. Në mënyrë që lazeri i rubinit të sigurojë energjinë maksimale të mundshme të rrezatimit për të, anët e kristalit përpunohen derisa të arrihet një pozicion paralel në plan në lidhje me njëra-tjetrën. Në të njëjtën kohë, skajet duhet të jenë pingul me boshtin e elementit. Në disa raste, skajet, të cilat në një farë mënyre veprojnë si pasqyra, mbulohen gjithashtu me një shtresë dielektrike ose një shtresë argjendi.
Pajisja lazer rubin
Pajisja përfshin një dhomë me një rezonator, si dhe një burim energjie që ngacmon atomet e kristalit. Një llambë blic ksenon mund të përdoret si një aktivizues blici. Burimi i dritës ndodhet përgjatë një boshti të rezonatorit që ka një formë cilindrike. Në boshtin tjetër është elementi rubin. Si rregull përdoren shufra me gjatësi 2-25 cm.
Rezonatori drejton pothuajse të gjithë dritën nga llamba te kristali. Duhet të theksohet se jo të gjitha llambat ksenon janë në gjendje të funksionojnë në temperatura të ngritura, të cilat kërkohen për pompimin optik të kristalit. Për këtë arsye, pajisja lazer rubin, e cila përfshin burime drite ksenon, është projektuar për funksionim të vazhdueshëm, i cili quhet edhe pulsues. Sa i përket shufrës, zakonisht është prej safiri artificial, i cili mund të modifikohet në përputhje me rrethanat për të përmbushur kërkesat e performancës përlazer.
Parimi lazer
Kur pajisja aktivizohet duke ndezur llambën, ndodh një efekt përmbysjeje me një rritje të nivelit të joneve të kromit në kristal, si rezultat i të cilit fillon një rritje orteku në numrin e fotoneve të emetuara. Në këtë rast, reagimet vërehen në rezonatorin, i cili sigurohet nga sipërfaqet e pasqyrës në skajet e shufrës së fortë. Kështu krijohet një rrjedhë e drejtuar ngushtë.
Kohëzgjatja e pulsit, si rregull, nuk i kalon 0,0001 s, që është më e shkurtër në krahasim me kohëzgjatjen e një blic neoni. Energjia e pulsit të një lazeri rubin është 1 J. Ashtu si në rastin e pajisjeve të gazit, parimi i funksionimit të një lazeri rubin bazohet gjithashtu në efektin e reagimit. Kjo do të thotë se intensiteti i fluksit të dritës fillon të mbahet nga pasqyrat që ndërveprojnë me rezonatorin optik.
Modalitetet lazer
Më shpesh, një lazer me një shufër rubini përdoret në mënyrën e formimit të pulseve të përmendura me një vlerë milisekonda. Për të arritur kohë më të gjata aktive, teknologjitë rrisin energjinë e pompimit optik. Kjo bëhet përmes përdorimit të llambave të fuqishme flash. Meqenëse fusha e rritjes së pulsit, për shkak të kohës së formimit të një ngarkese elektrike në një llambë ndezëse, karakterizohet nga një sheshtë, funksionimi i lazerit rubin fillon me një vonesë në momentet kur numri i elementëve aktivë tejkalon vlerat e pragut.
Ndonjëherë ka edhendërprerja e gjenerimit të impulseve. Fenomene të tilla vërehen në intervale të caktuara pas një rënie të treguesve të fuqisë, domethënë kur potenciali i fuqisë bie nën vlerën e pragut. Lazeri rubin teorikisht mund të funksionojë në një mënyrë të vazhdueshme, por një funksionim i tillë kërkon përdorimin e llambave më të fuqishme në dizajn. Në fakt, në këtë rast, zhvilluesit përballen me të njëjtat probleme si kur krijojnë lazer me gaz - papërshtatshmëria e përdorimit të një baze elementi me karakteristika të zgjeruara dhe, si rezultat, kufizimi i aftësive të pajisjes.
Shikime
Përfitimet e efektit të reagimit janë më të theksuara te lazerët me bashkim jo rezonant. Në modele të tilla, përdoret gjithashtu një element shpërndarës, i cili bën të mundur rrezatimin e një spektri të vazhdueshëm të frekuencës. Përdoret gjithashtu një lazer rubin me ndërprerje Q - dizajni i tij përfshin dy shufra, të ftohur dhe të paftohur. Diferenca e temperaturës lejon formimin e dy rrezeve lazer, të cilat ndahen nga gjatësia e valës në angstrome. Këto rreze shkëlqejnë përmes një shkarkimi pulsues dhe këndi i formuar nga vektorët e tyre ndryshon me një vlerë të vogël.
Ku përdoret lazeri rubin?
Lazer të tillë karakterizohen nga një efikasitet i ulët, por dallohen nga qëndrueshmëria termike. Këto cilësi përcaktojnë drejtimet e përdorimit praktik të lazerëve. Sot ato përdoren në krijimin e holografisë, si dhe në industri ku kërkohet kryerja e operacionevevrima shpuese. Pajisjet e tilla përdoren gjithashtu në operacionet e saldimit. Për shembull, në prodhimin e sistemeve elektronike për mbështetjen teknike të komunikimeve satelitore. Lazeri rubin ka gjetur vendin e tij edhe në mjekësi. Aplikimi i teknologjisë në këtë industri është sërish për shkak të mundësisë së përpunimit me precizion të lartë. Lazer të tillë përdoren si zëvendësues për bisturitë sterile, duke lejuar operacione mikrokirurgjikale.
Përfundim
Një lazer me një medium aktiv rubin në një kohë u bë sistemi i parë operativ i këtij lloji. Por me zhvillimin e pajisjeve alternative me gaz dhe mbushës kimikë, u bë e qartë se performanca e tij ka shumë disavantazhe. Dhe kjo nuk është për të përmendur faktin se lazeri rubin është një nga më të vështirat për sa i përket prodhimit. Me rritjen e vetive të tij të punës, rriten edhe kërkesat për elementët që përbëjnë strukturën. Prandaj, kostoja e pajisjes gjithashtu rritet. Megjithatë, zhvillimi i modeleve lazer me kristal rubin ka arsyet e veta, të lidhura, ndër të tjera, me cilësitë unike të një mediumi aktiv në gjendje të ngurtë.
