Ruby laser: txoj cai ntawm kev ua haujlwm

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Ruby laser: txoj cai ntawm kev ua haujlwm
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Anonim

thawj lub lasers tau tshwm sim ntau xyoo dhau los, thiab rau hnub no ntu no tau txhawb nqa los ntawm cov tuam txhab loj tshaj plaws. Cov neeg tsim khoom tau txais ntau dua thiab ntau dua cov yam ntxwv tshiab ntawm cov cuab yeej, tso cai rau cov neeg siv kom siv tau zoo dua hauv kev xyaum.

Lub xeev ruby laser tsis yog suav tias yog ib qho ntawm cov khoom siv tau zoo tshaj plaws ntawm hom no, tab sis rau tag nrho nws qhov tsis txaus, nws tseem pom niches hauv kev ua haujlwm.

ruby laser
ruby laser

cov ntaub ntawv dav dav

Ruby lasers yog nyob rau hauv qeb ntawm cov khoom siv hauv lub xeev. Muab piv rau cov tshuaj lom neeg thiab cov khoom siv roj, lawv muaj lub zog qis dua. Qhov no tau piav qhia los ntawm qhov sib txawv ntawm cov yam ntxwv ntawm lub ntsiab lus, vim tias qhov hluav taws xob tau muab. Piv txwv li, tib cov tshuaj lasers muaj peev xwm tsim lub teeb fluxes nrog lub zog ntawm ntau pua kilowatts. Ntawm cov yam ntxwv uas paub qhov txawv ntawm ruby laser yog qhov siab ntawm monochromaticity, nrog rau kev sib koom ua ke ntawm hluav taws xob. Tsis tas li ntawd, qee cov qauv muab qhov muaj zog ntxiv ntawm lub teeb lub zog hauv qhov chaw, uas yog txaus rau thermonuclear fusion los ntawm cua sov lub plasma nrog ib tug nqaj.

Raws li lub npe cuam tshuam, hauvlub active nruab nrab ntawm lub laser yog ruby pob zeb, nthuav tawm nyob rau hauv daim ntawv ntawm lub tog raj kheej. Hauv qhov no, qhov kawg ntawm tus pas nrig yog polished hauv txoj kev tshwj xeeb. Nyob rau hauv thiaj li yuav ruby laser muab lub siab tshaj plaws muaj peev xwm hluav taws xob lub zog rau nws, ob sab ntawm cov siv lead ua ua tiav kom txog rau thaum ib tug dav hlau-piav qhov chaw mus txog rau ib tug txheeb ze. Nyob rau tib lub sijhawm, qhov kawg yuav tsum yog perpendicular rau lub axis ntawm lub caij. Qee qhov xwm txheej, qhov kawg, uas ua raws li daim iav hauv qee txoj kev, tau ntxiv nrog cov yeeb yaj kiab dielectric lossis txheej nyiaj.

ruby laser daim ntawv thov
ruby laser daim ntawv thov

Ruby laser ntaus ntawv

Cov cuab yeej suav nrog lub chamber nrog lub resonator, nrog rau lub zog qhov chaw uas ua rau cov atoms ntawm cov siv lead ua. Lub teeb nyem xenon tuaj yeem siv ua lub teeb nyem. Lub teeb qhov chaw nyob raws ib axis ntawm lub resonator muaj ib tug cylindrical zoo. Ntawm qhov axis yog ruby element. Raws li txoj cai, cov pas nrig nrog qhov ntev ntawm 2-25 cm yog siv.

Tus resonator coj yuav luag txhua lub teeb ntawm lub teeb mus rau lub ntsej muag. Nws yuav tsum raug sau tseg tias tsis yog txhua lub teeb xenon tuaj yeem ua haujlwm ntawm qhov kub siab, uas yuav tsum tau siv rau kev siv kho qhov muag ntawm cov siv lead ua. Vim li no, ruby laser cuab yeej, uas suav nrog xenon lub teeb qhov chaw, yog tsim los rau kev ua haujlwm tas mus li, uas tseem hu ua pulsed. Raws li rau tus pas nrig, nws feem ntau yog ua los ntawm cov sapphire dag, uas tuaj yeem hloov kho raws li qhov yuav tsum tau ua rau kev ua haujlwm.laser.

Laser txoj cai

ruby laser ntaus ntawv
ruby laser ntaus ntawv

Thaum lub cuab yeej qhib los ntawm kev tig lub teeb, cov nyhuv inversion tshwm sim nrog kev nce qib ntawm chromium ions hauv cov siv lead ua, vim qhov tshwm sim ntawm qhov avalanche nce ntawm cov emission photons pib. Hauv qhov no, kev tawm tswv yim tau pom ntawm lub resonator, uas yog muab los ntawm daim iav nto ntawm qhov kawg ntawm cov pas nrig. Qhov no yog yuav ua li cas ib tug nqaim ncaj qha ntws yog generated.

Lub sijhawm mem tes, raws li txoj cai, tsis pub dhau 0.0001 s, uas luv dua piv rau lub sijhawm ntawm neon flash. Lub zog pulse ntawm ruby laser yog 1 J. Raws li nyob rau hauv cov ntaub ntawv ntawm cov khoom siv roj, lub hauv paus ntsiab lus ntawm kev ua haujlwm ntawm ruby laser kuj yog raws li cov lus pom zoo. Qhov no txhais tau hais tias qhov kev siv ntawm lub teeb flux pib tswj xyuas los ntawm daim iav cuam tshuam nrog lub optical resonator.

Laser hom

ruby laser
ruby laser

Feem ntau, lub laser nrog ruby rod yog siv nyob rau hauv hom kev tsim ntawm cov pulses hais nrog tus nqi millisecond. Txhawm rau ua tiav lub sijhawm ua haujlwm ntev dua, cov thev naus laus zis nce lub zog siv hluav taws xob kho qhov muag. Qhov no yog ua los ntawm kev siv lub teeb nyem muaj zog. Txij li thaum lub sij hawm ntawm kev loj hlob ntawm cov mem tes, vim lub sij hawm ntawm kev tsim ib tug nqi hluav taws xob nyob rau hauv ib lub teeb nyem, yog yus muaj los ntawm ib tug flatness, lub lag luam ntawm lub ruby laser pib nrog ib co ncua sij hawm thaum lub sij hawm ntawm lub active cov ntsiab lus ntawm ntau tshaj qhov. tus nqi pib.

Qee zaum kuj muajcuam tshuam ntawm impulse tiam. Cov xwm txheej zoo li no tau pom nyob rau qee lub sijhawm tom qab txo qis hauv cov ntsuas hluav taws xob, uas yog, thaum lub zog muaj peev xwm poob qis dua tus nqi pib. Lub ruby laser tuaj yeem theoretically khiav lag luam nyob rau hauv ib tug tas mus li hom, tab sis xws li kev ua hauj lwm yuav tsum tau siv lub hwj chim teeb nyob rau hauv lub tsim. Qhov tseeb, qhov no, cov neeg tsim khoom tau ntsib nrog cov teeb meem tib yam li thaum tsim cov roj lasers - qhov tsis tsim nyog ntawm kev siv lub hauv paus nrog cov yam ntxwv zoo dua qub thiab, vim li ntawd, txwv cov peev txheej ntawm cov cuab yeej.

Views

Cov txiaj ntsig ntawm cov lus tawm tswv yim yog cov lus tshaj tawm hauv lasers uas tsis yog-resonant coupling. Nyob rau hauv cov qauv tsim, ib qho khoom tawg yog siv ntxiv, uas ua rau nws muaj peev xwm ua kom muaj hluav taws xob tsis tu ncua spectrum. Q-switched ruby laser kuj tseem siv - nws tsim muaj ob lub pas nrig, txias thiab tsis txias. Qhov kub sib txawv tso cai rau kev tsim ntawm ob lub teeb laser, uas tau sib cais los ntawm wavelength rau hauv angstroms. Cov kab teeb no ci ntsa iab los ntawm kev tawm mus, thiab lub kaum sab xis tsim los ntawm lawv cov vectors txawv ntawm tus nqi me me.

ruby laser kev ua haujlwm
ruby laser kev ua haujlwm

ruby laser siv nyob qhov twg?

Cov lasers zoo li no yog qhov ua haujlwm qis, tab sis lawv txawv ntawm thermal stability. Cov kev zoo no txiav txim siab cov lus qhia ntawm kev siv cov lasers. Niaj hnub no lawv tau siv los tsim cov holography, nrog rau hauv kev lag luam uas yuav tsum tau ua haujlwm.xuas nrig ntaus qhov. Cov cuab yeej zoo li no kuj tau siv hauv kev ua haujlwm vuam. Piv txwv li, hauv kev tsim cov tshuab hluav taws xob rau kev txhawb nqa kev sib txuas lus satellite. Lub ruby laser kuj pom nws qhov chaw hauv tshuaj. Kev siv thev naus laus zis hauv kev lag luam no yog dua vim muaj peev xwm ntawm kev ua haujlwm siab. Xws li lasers yog siv los hloov cov tawv nqaij tsis muaj menyuam, tso cai rau kev ua haujlwm microsurgical.

Zoo kawg

ua hauj lwm hauv paus ntsiab lus ntawm ruby laser
ua hauj lwm hauv paus ntsiab lus ntawm ruby laser

A laser nrog ruby active nruab nrab ntawm ib zaug tau los ua thawj qhov kev khiav hauj lwm ntawm hom no. Tab sis nrog kev txhim kho ntawm lwm cov khoom siv nrog cov roj thiab cov tshuaj muab tshuaj, nws tau pom tseeb tias nws qhov kev ua tau zoo muaj ntau yam tsis zoo. Thiab qhov no tsis yog hais txog qhov tseeb tias ruby laser yog ib qho nyuaj tshaj plaws ntawm kev tsim khoom. Raws li nws cov khoom ua haujlwm nce ntxiv, cov kev xav tau rau cov ntsiab lus uas tsim cov qauv kuj nce. Raws li, tus nqi ntawm cov cuab yeej kuj nce. Txawm li cas los xij, kev txhim kho ntawm ruby-crystal laser qauv muaj nws tus kheej vim li cas, cuam tshuam, thiab lwm yam, rau qhov tshwj xeeb zoo ntawm cov khoom nruab nrab hauv lub xeev.

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