Торец - рубиновый стержень
Cтраница 2
На рис. 6.2 схематично показано устройство лазера на рубине. Торцы рубинового стержня выполняют отражающими световые лучи, для чего их покрывают полупрозрачными пленками или напротив торцов устанавливают зеркала. [16]
Рубин представляет собой немагнитный кристалл корунда А12Оз, в котором находится 0 05 - 0 1 % парамагнитных ионов хрома. Торцы рубинового стержня полированы и посеребрены и один из них А делается непрозрачным ( с полным внутренним отражением), а второй Б - полупрозрачным. [17]
 |
Схема газового лазера. [18] |
При облучении ионы хрома переходят в другое энергетическое состояние - возбуждаются и затем отдают запасенную энергию в виде света. На торцах рубинового стержня нанесен слой отражающего вещества ( например, серебра) так, что с одного конца образовано непрозрачное, а с другого - полупрозрачное зеркало. Излучение ионов хрома, отражаясь от этих зеркал, циркулирует параллельно оптической оси стержня, возбуждая новые ионы, - идет лавинообразный процесс. Происходит бурное выделение лучистой энергии, которая излучается параллельным пучком через полупрозрачное зеркало и фокусируется линзой в месте сварки. В фокусе достигается громадная концентрация энергии, позволяющая получать температуру до миллиона градусов. [19]
Внутри рубинового стержня это излучение многократно отражается от торцов и, проходя через среду с инверсной заселенностью, все больше и больше усиливается. Через частично пропускающий торец рубинового стержня вырывается интенсивный луч света, направление которого параллельно оси стержня. Фотоны, в самом начале движущиеся в других направлениях, уходят через боковые стенки стержня. [20]
 |
Основные процессы, происходящие в кристалле рубина. [21] |
Часть излучаемой энергии рассеивается наружу через стенки стержня и проявляется в форме люминесцентного свечения рубинового кристалла, затем теряется; часть же, направленная в виде фотонов параллельно оси стержня ( рис. VII. Возникший поток фотонов многократно отражается от зеркально посеребренных торцов рубинового стержня ( рис. VII. [22]
Система зеркал / состоит из двух строго параллельных друг другу плоских зеркал, расположенных возле торцов рубинового стержня. Зеркально отражающие покрытия нередко наносят непосредственно на торцы рубинового стержня. Система зеркал нужна для того, чтобы заставить световой пучок многократно проходить через рубиновый стержень. [23]
С целью создания условий, необходимых для генерирования излучений, на торцы рубинового стержня наносят серебряное или многослойное диэлектрическое покрытие. Торец А делается непрозрачным ( с полным внутренним отражением), а торец Б - полупрозрачным. Излучение выводится из полупрозрачного торца рубинового стержня. [24]
Создание лазера стало возможным после того, как были найдены способы осуществления инверсной населенности уровней в некоторых веществах. Диаметр стержня был порядка 1 см, длина - около 5 см. Торцы рубинового стержня были тщательно отполированы и представляли собой строго параллельные друг другу зеркала. [25]
Создание лазера стало возможным после того, как были найдены способы осуществления инверсной населенности уровней в некоторых веществах. Диаметр стержня был порядка 1 см, длина - около 5 см. Торцы рубинового стержня были тщательно отполированы и представляли себой строго параллельные друг другу зеркала. [26]
 |
Схема рубинового лазера.| Схема энергетических уровней, поясняющая принцип работы рубинового лазера. [27] |
Основным элементом этого лазера является цилиндрический стержень из искусственного рубина. Кристалл рубина состоит преимущественно из оксида алюминия АЬО3, часть ионов алюминия в котором замещена ионами хрома. Ионы хрома и являются активным веществом. Длина стержня 20 - 30 см, диаметр 0 5 - 2 см. Торцы рубинового стержня параллельны друг другу, хорошо отполированы и покрыты диэлектрическим отражающим слоем, который служит для создания резонатора. [28]
 |
Энергетическая вырожденного р-я-перехода. [29] |
Излучение, возникающее при переходах с верхних уровней на нижние, является спонтанным. В среде с инверсной населенностью это спонтанное излучение индуцирует дополнительные переходы. Для того чтобы создать квантовый генератор, в среде с инверсной населенностью необходимо обеспечить условия автоколебательного режима. Резонатор обеспечивает также пространственную и временную когерентность излучения. Простейший резонатор представляет собой два плоскопараллельных зеркала, одно из которых является полупрозрачным. В рубиновом лазере резонатором служат отполированные торцы рубинового стержня, покрытые тонким слоем металла, в полупроводниковом инжекционном лазере на арсениде галлия - это тщательно полированные боковые грани, перпендикулярные плоскости р-п-перехода. [30]
Страницы: 1 2