Առաջին լազերները հայտնվեցին մի քանի տասնամյակ առաջ, և մինչ օրս այս հատվածը գովազդվում է խոշորագույն ընկերությունների կողմից: Մշակողները ստանում են սարքավորումների ավելի ու ավելի նոր հնարավորություններ՝ թույլ տալով օգտվողներին գործնականում ավելի արդյունավետ օգտագործել այն:
Պինդ վիճակի ռուբին լազերը չի համարվում այս տիպի ամենախոստումնալից սարքերից մեկը, սակայն, չնայած իր բոլոր թերություններին, այն դեռ գտնում է շահագործման խորշեր:
Ընդհանուր տեղեկություններ
Ruby լազերները պատկանում են պինդ վիճակում գտնվող սարքերի կատեգորիային։ Քիմիական և գազային նմանատիպերի համեմատ նրանք ավելի ցածր հզորություն ունեն: Դա բացատրվում է տարրերի բնութագրերի տարբերությամբ, որոնց շնորհիվ ապահովվում է ճառագայթում։ Օրինակ, նույն քիմիական լազերը ունակ են հարյուրավոր կիլովատ հզորությամբ լույսի հոսքեր առաջացնել։ Ռուբին լազերային տարբերակող հատկանիշներից են մոնոխրոմատիկության բարձր աստիճանը, ինչպես նաև ճառագայթման համահունչությունը: Բացի այդ, որոշ մոդելներ ապահովում են լույսի էներգիայի ավելացված կոնցենտրացիան տիեզերքում, ինչը բավական է ջերմամիջուկային միաձուլման համար՝ պլազման ճառագայթով տաքացնելով։
Ինչպես ենթադրում է անունը, inԼազերի ակտիվ միջավայրը ռուբինի բյուրեղն է, որը ներկայացված է մխոցի տեսքով: Այս դեպքում ձողի ծայրերը հղկվում են հատուկ եղանակով։ Որպեսզի ռուբին լազերը իր համար առավելագույն հնարավոր ճառագայթման էներգիա ապահովի, բյուրեղի կողմերը մշակվում են մինչև հարթ զուգահեռ դիրքի հասնել միմյանց նկատմամբ: Միեւնույն ժամանակ, ծայրերը պետք է ուղղահայաց լինեն տարրի առանցքին: Որոշ դեպքերում ծայրերը, որոնք ինչ-որ կերպ հանդես են գալիս որպես հայելիներ, լրացուցիչ ծածկվում են դիէլեկտրիկ թաղանթով կամ արծաթի շերտով։
Ruby լազերային սարք
Սարքը ներառում է ռեզոնատորով խցիկ, ինչպես նաև էներգիայի աղբյուր, որը գրգռում է բյուրեղի ատոմները։ Քսենոնային ֆլեշ լամպը կարող է օգտագործվել որպես ֆլեշ ակտիվացնող: Լույսի աղբյուրը գտնվում է գլանաձև ձև ունեցող ռեզոնատորի մեկ առանցքի երկայնքով: Մյուս առանցքի վրա ռուբինի տարրն է։ Որպես կանոն օգտագործվում են 2-25 սմ երկարությամբ ձողեր։
Ռեզոնատորն ուղղորդում է գրեթե ողջ լույսը լամպից դեպի բյուրեղ: Պետք է նշել, որ ոչ բոլոր քսենոնային լամպերն են ի վիճակի աշխատել բարձր ջերմաստիճաններում, որոնք անհրաժեշտ են բյուրեղի օպտիկական մղման համար: Այդ իսկ պատճառով ռուբին լազերային սարքը, որը ներառում է քսենոնային լույսի աղբյուրներ, նախատեսված է շարունակական աշխատանքի համար, որը նաև կոչվում է իմպուլսային: Ինչ վերաբերում է ձողին, ապա այն սովորաբար պատրաստված է արհեստական շափյուղայից, որը կարող է համապատասխանաբար փոփոխվել՝ բավարարելու համար կատարողականի պահանջները:լազեր.
Լազերային սկզբունք
Երբ սարքն ակտիվանում է լամպը միացնելով, բյուրեղում քրոմի իոնների մակարդակի բարձրացմամբ առաջանում է ինվերսիոն էֆեկտ, ինչի արդյունքում սկսվում է արտանետվող ֆոտոնների թվի ավալանշային աճ։ Այս դեպքում հետադարձ կապ է նկատվում ռեզոնատորի վրա, որն ապահովվում է պինդ ձողի ծայրերում գտնվող հայելային մակերեսներով։ Ահա թե ինչպես է ստեղծվում նեղ ուղղորդված հոսք:
Զարկերակային տեւողությունը, որպես կանոն, չի գերազանցում 0,0001 վրկ-ը, որն ավելի կարճ է նեոնային բռնկման տեւողության համեմատ։ Ռուբին լազերի իմպուլսային էներգիան 1 Ջ է: Ինչպես գազային սարքերի դեպքում, ռուբին լազերի աշխատանքի սկզբունքը նույնպես հիմնված է հետադարձ էֆեկտի վրա: Սա նշանակում է, որ լույսի հոսքի ինտենսիվությունը սկսում է պահպանվել օպտիկական ռեզոնատորի հետ փոխազդող հայելիների միջոցով։
Լազերային ռեժիմներ
Ամենից հաճախ միլիվայրկյան արժեքով նշված իմպուլսների ձևավորման ռեժիմում օգտագործվում է ռուբինաձողով լազեր։ Ավելի երկար ակտիվ ժամանակների հասնելու համար տեխնոլոգիաները մեծացնում են օպտիկական պոմպային էներգիան: Դա արվում է հզոր ֆլեշ լամպերի օգտագործմամբ: Քանի որ իմպուլսի աճի դաշտը, լուսաբռնկիչ լամպի մեջ էլեկտրական լիցքի ձևավորման ժամանակի պատճառով, բնութագրվում է հարթությամբ, ռուբին լազերի աշխատանքը սկսվում է որոշակի ուշացումով այն պահերին, երբ ակտիվ տարրերի թիվը գերազանցում է շեմային արժեքներ։
Երբեմն լինում են նաևիմպուլսների առաջացման խախտում. Նման երևույթները նկատվում են որոշակի ընդմիջումներով հզորության ցուցիչների նվազումից հետո, այսինքն՝ երբ հզորության ներուժը իջնում է շեմային արժեքից: Ռուբին լազերը տեսականորեն կարող է աշխատել շարունակական ռեժիմով, բայց նման աշխատանքը պահանջում է դիզայնի մեջ ավելի հզոր լամպերի օգտագործումը: Փաստորեն, այս դեպքում մշակողները բախվում են նույն խնդիրների հետ, ինչ գազային լազերներ ստեղծելիս՝ ուժեղացված բնութագրերով տարրերի բազայի օգտագործման աննպատակահարմարությունը և, որպես հետևանք, սարքի հնարավորությունները սահմանափակելը::
Դիտումներ
Հետադարձ էֆեկտի առավելություններն առավել ցայտուն են ոչ ռեզոնանսային զուգավորում ունեցող լազերներում: Նման ձևավորումներում լրացուցիչ օգտագործվում է ցրող տարր, ինչը հնարավորություն է տալիս ճառագայթել անընդհատ հաճախականության սպեկտրը: Օգտագործվում է նաև Q-switched ruby լազեր, որի դիզայնը ներառում է երկու ձողեր՝ սառեցված և չսառեցված: Ջերմաստիճանի տարբերությունը թույլ է տալիս ձևավորել երկու լազերային ճառագայթներ, որոնք ալիքի երկարությամբ բաժանվում են անգստրոմների։ Այս ճառագայթները փայլում են իմպուլսային արտանետման միջով, և դրանց վեկտորների կողմից ձևավորված անկյունը փոքր արժեքով տարբերվում է:
Որտե՞ղ է օգտագործվում ռուբին լազերը:
Նման լազերները բնութագրվում են ցածր արդյունավետությամբ, սակայն առանձնանում են ջերմային կայունությամբ։ Այս որակները որոշում են լազերների գործնական կիրառման ուղղությունները։ Այսօր դրանք օգտագործվում են հոլոգրաֆիայի ստեղծման մեջ, ինչպես նաև այն ոլորտներում, որտեղ պահանջվում է գործողություններ կատարելդակիչ անցքեր. Նման սարքերը օգտագործվում են նաև եռակցման աշխատանքներում: Օրինակ՝ արբանյակային կապի տեխնիկական աջակցության էլեկտրոնային համակարգերի արտադրության մեջ։ Ռուբին լազերը իր տեղն է գտել նաև բժշկության մեջ։ Այս ոլորտում տեխնոլոգիաների կիրառումը կրկին պայմանավորված է բարձր ճշգրտության մշակման հնարավորությամբ։ Նման լազերները օգտագործվում են որպես ստերիլ scalpels-ի փոխարինում՝ թույլ տալով միկրովիրաբուժական վիրահատություններ։
Եզրակացություն
Մի ժամանակ ռուբինի ակտիվ միջավայրով լազերը դարձավ այս տեսակի առաջին օպերացիոն համակարգը: Բայց գազի և քիմիական լցոնիչներով այլընտրանքային սարքերի մշակմամբ ակնհայտ դարձավ, որ դրա կատարումը շատ թերություններ ունի: Եվ սա էլ չասած այն փաստի մասին, որ ռուբին լազերը արտադրության առումով ամենադժվարներից է: Քանի որ նրա աշխատանքային հատկությունները մեծանում են, կառուցվածքը կազմող տարրերի պահանջները նույնպես մեծանում են: Համապատասխանաբար բարձրանում է նաեւ սարքի արժեքը։ Այնուամենայնիվ, բյուրեղապակյա լազերային մոդելների մշակումն ունի իր սեփական պատճառները, որոնք, ի թիվս այլ բաների, կապված են պինդ վիճակում ակտիվ միջավայրի յուրահատուկ հատկությունների հետ:
