Аргоновый лазер

В ионных газовых лазерах используются переходы между энергетическими уровнями ионов благородных газов (ксенон, аргон, неон, криптон), а также фосфора, серы и хрома. Типичный представитель этой группы — аргоновый лазер, который по конструкции похож на гелий-неоновый лазер. Газоразрядная трубка наполнена аргоном при давлении порядка десятков паскалей. Мощность лазеров этой группы выше, чем лазеров на атомных переходах. [c.122]

В последнее время световое давление снова привлекло внимание исследователей. Для экспериментов в этой области оказались весьма удобными некоторые свойства лазеров, а именно монохроматичность излучения и эквивалентность лазера точечному источнику света. Лазерное излучение может быть сфокусировано с высокой точностью . При использовании хороших оптических систем (см. 6.8) можно сфокусировать лазерное излучение в пятно с радиусом того же порядка величины, что и длина волны генерации. Простые оценки показывают, что если в фокусе лазерного излучения мощностью 1 Вт (такая большая мощность легко реализуется, например, в аргоновом лазере, генерирующем в зеленой области спектра) оказывается малая частица с массой 10 г, полностью отражающая излучение, то под действием светового давления она должна получить ускорение, в миллион раз превышающее ускорение свободного падения. [c.111]

При освещении кюветы сфокусированным излучением аргонового лазера хорошо наблюдается движение конвекционных потоков частиц, находящихся вне фокуса (рассмотрение действующих в таких условиях сил см. в УФН, 110, 1973). В течение нескольких секунд, а иногда и минут можно наблюдать яркое свечение рассеянного на взвешенной частице лазерного излучения (рис. 2.27). Следует заметить, что в этом эффектном опыте проявляются особенности лазерного излучения, которое можно сфокусировать в пятно диаметра л и создать условия, позволяющие освободиться от вторичных эффектов, которые при использовании тепловых источников во много раз превышают исследуемое явление. [c.112]

Одним из наиболее распространенных ионных лазеров является аргоновый лазер. Условия его возбуждения характерны для ионных лазеров, в которых верхний лазерный уровень заселяется благодаря двум последовательным столкновениям атомов аргона с электронами в электрическом разряде. При первом столкновении образуются ионы из нейтральных атомов, а при втором происходит возбуждение этих ионов, т. е. накачка представляет собой двухступенчатый процесс. Для того чтобы ионный лазер действовал эффективно, плазма газового разряда должна быть высокоионизированной. Такая плазма создается при использовании сильноточного дугового разряда. Газоразрядная трубка имеет малый диаметр (1—10 мм), что позволяет получать большие плотности тока в разряде (порядка сотен ампер на 1 см ). [c.290]

Современный аргоновый лазер генерирует в непре- [c.290]

Активная среда Teg. Условия возбуждения оптическая накачка аргоновым лазером с длиной волны 476,5нм [c.908]

Наиболее распространенным источником накачки лазеров на красителях в непрерывном режиме является аргоновый лазер, мощность излучения которого составляет несколько ватт на линиях в синей и зеленой областях спектра. Излучение аргонового лазера фокусируется в область с размерами 10—20 мкм для превышения порога генерации. Для устранения термооптических иска- [c.956]

ДЯ. = — Xj. Метод позволяет получать топограмму за одну экспозицию при использовании, например, ионного аргонового лазера, излучающего две длины волны, отличающиеся на ДЯ-= 0,0115 мкм. (с центром около Я, = 0,48 мкм). При этом d = 0,01 мм. [c.79]

Типичным представителем этого типа ОКГ является аргоновый лазер (рис. 25). Давление аргона в трубке обычно составляет десятые доли мм рт. ст. При увеличении давления газа концентрация электронов возрастает, а электронная температура уменьшается. Это приводит к достижению некоторого оптимального давления, при котором энергия и мощность генерации максимальны. Питание трубки осуществляется от источника постоянного напряжения, однако возможно использование и высокочастотного разряда. При возрастании тока разряда увеличивается концентрация заряженных частиц, поэтому мощность генерации сильно увеличивается. Вначале, после достижения порога генерации, имеет место очень быстрый рост выходной мощности. Затем, по мере возрастания тока, увеличение мощности замедляется и стремится к насыщению. Насыщение возникает вследствие все возрастающего поглощения фотонов на переходе между нижним рабочим и основным ионным состояниями, что приводит к возрастанию заселенности нижнего рабочего уровня. Однако практически величина тока, идущего через газоразрядную трубку, ограничивается величиной нагрузки, которую может выдержать капилляр (рис. 26). [c.42]

Рис. 26. Зависимость мощности излучения аргонового лазера от тока разряда

Луч аргонового лазера во многом схож с лучом красного Не—Ме-лазера. Угол расходимости луча приблизительно тот же самый, проявляется такое же влияние поперечных мод. Коэффициент полезного действия аргонового лазера, как и вообще ионных лазеров, весьма мал — 0,01—0,1%. [c.43]

В последнее время мощность аргоновых лазеров была значительно повышена путем увеличения диаметра разрядной трубки и использования накаленного катода. Оказалось возможным получение удельной мощности излучения порядка 1 Вт/см на длинах волн 0,4880 и 0,5145 мкм при к. п. д., равном 0,13%. Мощность лазеров на аргоне, таким образом, была доведена до 150—500 Вт в непрерывном режиме [128]. При таких мощностях открываются новые возможности применения аргоновых ОКГ в науке и технике. [c.43]

Интерференционный характер записи голограммы требует высокой когерентности излучения источника и стабильности установки во время экспонирования относительные перемещения отдельных ее элементов не должны превосходить четверти длины световой волны. Поэтому обычно голографические установки располагаются на массивных амортизированных металлических или гранитных плитах. В качестве источников излучения используются преимущественно непрерывные гелиево-неоновые и аргоновые лазеры, обладающие достаточно высокой пространственной и временной когерентностью. Из-за больших углов схождения интерферирующих пучков для записи голограмм приходится ис-использовать фотоматериалы, обладающие высокой (более 1000 лин/мм) разрешающей способностью и, следовательно, малой чувствительностью [107]. Недостаточно высокая мощность применяемых лазеров и малая чувствительность фотоматериалов накладывают ограничения на размеры исследуемых объектов, которые Б настоящее время, как правило, не превосходят 1x1 м . [c.212]

Можно предположить, что аргоновые лазеры и лазеры на основе иттриево-алюминиевого граната найдут широкое применение в технологических процессах средней энергоемкости, а мощные СОз-лазеры займут особое положение. Установки на их основе вытеснят традиционное оборудование для резки, сварки, сверления отверстий, термообработки материалов и изделий в области тяжелого машиностроения. Здесь СО,-лазеры будут вне конкуренции. Простота управления интенсивностью лазерного излучения в сочетании с использованием современных средств программного управления позволит использовать лазерные установки в автоматизированных системах. [c.322]

Получение генерации возможно не только при переходах между уровнями нейтральных атомов, но и ионов. В настоящее время получена генерация на переходах между уровнями ионов более 30 химических элементов. Наибольшее распространение среди ионных лазеров получил аргоновый лазер, использующий переходы между электронными состояниями иона Аг+, отвечающие видимой области спектра (X, 0,455...0,515 мкм). [c.160]

Полное число уровней и процессов, участвующих в создании инверсной заселенности в ионе Аг+, весьма велико. Поэтому рассмотрим принцип работы аргонового лазера с помощью упрощенной схемы (рис. 4.18), уровни Зр 4р и 3p 4s которой включают в себя все уровни кон-фигураций 4р и 4s. Возбуждение верхних лазерных уровней Аг происходит в газовом разряде ступенчато в результате двух столкновений атомов с электронами. Первое столкновение ионизирует атом, второе — возбуждает его [c.160]

Упрощенная схема участвующих в генерации уровней энергии в аргоновом лазере приведена на рис. 6.11. Основное состояние иона Аг+ получается путем удаления одного из шести 3/О-электронов внешней оболочки аргона. Возбужденные состояния 4s и 4р возникают, когда один из оставшихся Зр -электронов забрасывается на уровни соответственно 4s и 4р. С учетом взаимодействия с остальными Зр-электронами оба уровня 4s и 4р, обозначенные на рис. 6.11 как простые уровни, на самом деле состоят из нескольких уровней (соответственно 9 и 2). Возбуждение верхнего лазерного 4р-уровня происходит посредством двухступенчатого процесса, включающего в себя столкновения с двумя различными электронами. При первом столкновении аргон ионизируется, т. е. переходит в основное состояние иона Аг+. Находящийся в основном состоянии ион Аг+ испытывает второе столкновение с электроном, что может привести к следующим трем различным процессам 1) непосредственное возбуждение иона Аг+ на 4р-уровень (процесс а на рис. 6.11) 2) возбуждение в более высоко лежащие состояния с последующими каскадными излучательными переходами на уровень 4р (процесс Ь на рис. 6.11) 3) возбуждение на метаста- [c.354]

Из сказанного выше следует, что генерацию в аргоновом лазере следует ожидать на переходе 4p->4s. Так как оба уровня 4s и 4р на самом деле состоят из многих подуровней, аргоновый лазер может генерировать на многих линиях, среди которых наиболее интенсивными являются зеленая (А, = 514,5 нм) и синяя (А, = 488 нм). Из измерений спектра спонтанного излучения было найдено, что доплеровская ширина линии AvJ, например зеленого перехода, составляет около 3500 МГц. Это означает, что температура ионов, определяемая в соответствии с выражением (2.78), равна Т 3000 К. Иными словами, ионы являются очень горячими благодаря их ускорению в электрическом поле разряда. Относительно широкая доплеровская ширина линии также приводит к тому, что в режиме синхронизации мод в аргоновом лазере наблюдаются сравнительно короткие импульсы ( 150 пс см. табл. 5.1). [c.355]

На рис. 6.12 приведена схема устройства современного мощного ( 1 Вт) аргонового лазера. Заметим, что как плазменный ток, так и лазерный пучок ограничиваются металлическими (вольфрамовыми) дисками, помещенными в керамическую (ВеО) трубку большего диаметра. Использование такой теплопроводной и изолирующей металлокерамической комбинации необходимо для того, чтобы обеспечить хорошую теплопроводность трубки и в то же время ослабить проблемы, связанные с эрозией вследствие высокой температуры ионов. Диаметр центральных отверстий в дисках делается небольшим ( 2 мм), [c.356]

Промышленностью изготавливаются аргоновые лазеры с водяным охлаждением мощностью 1—20 Вт, генерирующие на синем и зеленом переходах одновременно или только на одной линии при использовании конфигурации рис. 5.4, а. Также выпускаются маломощные (<1 Вт) аргоновые лазеры с воздушным охлаждением. В обоих случаях выходная мощность над порогом резко увеличивается с ростом плотности тока ( Я), так как в аргоновом лазере, в противоположность тому, что происходит в Не—Не-лазере, нет процессов, приводящих к насыщению инверсии. Однако КПД лазера очень мал (< 10- ), поскольку мала квантовая эффективность ( 7,5 % см. рис. 6.11) и возбуждение электронным ударом происходит на множестве уровней, которые не связаны эффективным образом с верхним лазерным уровнем. Аргоновые лазеры широко используются для накачки непрерывных лазеров на красителях, для множества научных применений (взаимодействие излучения с веществом), в лазерных принтерах, в лазерной хирургии и в техническом оснащении развлекательных программ. [c.357]

Аналитический сигнал 443 Аргоновая лазерная трубка 356 Аргоновый лазер 354 [c.549]

В этих экспериментах не делалось попыток измерить спектр каждой стоксовой линии с высоким разрешением, В недавней работе [27] для изучения развития процесса ВКР в кварцевых световодах изучалась форма стоксовой компоненты первого порядка, полученной при распространении по световоду длиной 100 м импульсов накачки длительностью 1 не от аргонового лазера с синхронизацией мод ( = 514,5 км). На рис, 8.3 показаны спектры, наблюдавшиеся при трех уровнях мощности накачки. На всех спектрах заметны два пика-широкий на 440 см (13,2 ТГц) и узкий на 490 см (14,7 ТГц). При увеличении мощности накачки пиковая мощность широкой линии достигает насыщения, в то время как узкий пик продолжает [c.224]

Линия непрерывного аргонового лазера шириной 3,9 ГГц уширялась в световоде до 15,8 ГГц при мощности накачки 1,63 Вт. О таком уширении спектра говорилось в разд. 4.1, где оно объяснялось процессом ФСМ, но его можно интерпретировать и в терминах четырехволнового смешения [32]. [c.294]

Некоторые анизотропные кристаллы, облучаемые светом с длиной волны переизлучают свет с большими длинами волн (т. е. с мепыпими частотами). Например, кристалл ниобата лития, освещенный аргоновым лазером (Хо 5000 А), светится зеленым, желтым н красным светом в шггервале длин воли 5500—7500 А ji, кроме того, излучает инфракрасные волны (А,2 = 15 ООО—40 ООО А). Подобное рассеяние света называется параметрическим рассеянием или параметрической люминесценцией. Параметрическая люминесценция прекращается сразу же (через несколько периодов световых колебаний) после выключения источника возбуждения — лазера, поэтому правильнее использовать термин параметрическое рассеяние . [c.410]

Опыт показывает, что распад фотона мощной волны происходит и в отсутствие волн 1,2,1. е. самопроизвольно, спонтанно. Схема эксперимента показана на рис. 41.12. Параллельный пучок лазерного света, например от аргонового лазера ( , = 0,5 мкм), пддает на кристалл ниобата лития. Выходящее из него излучение наблюдается на экране ЕЕ, расположенном в фокальной плоскости линзы Ь, так что окружности радиуса Е в плоскости экрана отвечает угол 6 = ar tg Е11) между осью системы и направлением распространения света, выходящего из кристалла. В отсутствие кристалла на экране видна только одна яркая точка, соответствующая фокусировке лазерного пучка. В присутствии кристалла освещенной оказывается область экрана в виде круга с угловыми размерами порядка 10°, как схематически показано в правой части рис. 41.12. Центр [c.851]

Активная среда Bij. Условия возбуокдения оптическая накачка аргоновым лазером и лазерами на красителях [c.908]

Активная среда 1а. Условия возбуждения оптическая накачка паров Ij аргоновым лазером или лазером на красителе ультрафиолетовые линии возб1/ждаются электронным пучком в смеси Аг и I3D, а также при накачке импульсными лампами [c.908]

ЛП-11 СССР, нииин н ИТК АН БССР 0,1 10-100 50—100 (4000) ТВ сканирующий лазерный проектор с управлением от 9ВМ и записью нзоб-рам ений на фото-хромном носителе. Размер экрана 1х X 1 м. Использован аргоновый лазер Максимальный размер объектов до 200 мм. Измерения элементов структур масок БИС производятся фотоэлектрическим микроскопом [c.81]

Используется аргоновый лазер. Габаритные размеры установки 2500x800x1455 мм, масса 1630 кг. [c.318]

Рис. 4. Тепловая самодефокуевровка пучка света аргонового лазера мощностью 60 мВт а — после прохождения ячейки с неподвижным спиртом б — отклонение пучка навстречу движущейся среде (стрелкой показано направление движения среды).

Прежде чем завершить это общее рассмотрение модуляции добротности, уместно сделать два заключительных комментария. 1) Из вышеприведенного обсуждения ясно, что для осуществления модуляции добротности необходимо иметь достаточно большое время жизни верхнего лазерного состояния, чтобы инверсия населенностей могла достичь больших значений. Обычно время жизни должно быть порядка долей миллисекунды, что реализуется для переходов, запрещенных в электродиполь-ном приближении. Это имеет место для большинства кристаллических твердотельных лазеров (например, на кристаллах Nd YAG, рубина, александрита) и в некоторых газовых (в СОг- и йодном лазерах). Однако в лазерах на красителе и в некоторых газовых лазерах, имеющих важное значение (например, в Не—Ne-или аргоновом лазерах), лазерный переход является электроди-польно разрешенным и время жизни изменяется от нескольких наносекунд до десятков наносекунд. В этом случае метод модуляции добротности неэффективен, поскольку для накопления достаточно большой инверсии не хватает времени. Кроме того, если время жизни т сравнимо со временем tp, необходимым для достижения световым импульсом пикового значения, то значительная доля накопленной к моменту времени t = Q инверсии при > О будет потеряна на спонтанное излучение, а не давать вклад в вынужденное излучение. 2) Представленная на рис. 5.26 временная зависимость модуляции добротности предполагает, что затвор открывается мгновенно, как показано на этом рисунке, или по крайней мере очень быстро по сравнению с временем развития импульса tp (быстрое переключение). В случае медленного переключения могут возникать многократные импульсы (рис. 5.27). Каждый импульс образуется в тот момент времени, когда мгновенное значение усиления g[t) равно мгновенному значению потерь y t). После каждого импульса усиле- [c.286]

Аргоновый лазер генерирует зеленую линию (Я, = 514,5 им) с неоднородной шириной AvQ = 3,5rru. Вычислите предполагаемую длительность импульса лазерного излучения в режиме синхроинзацин мод, обеспечиваемого акустооптическим модулятором. [c.329]

Рис. 6,33. Устройство непрерывного. чазера па красителе с накачкой аргоновым лазером.

В общем случае спектр зависит не только от формы импульса, но и от начальной частотной модуляции импульса. На рис. 4.2 показаны спектры гауссовских импульсов без начальной частотной модуляции для нескольких величин максимального набега фазы фмакс- При фиксированной длине световода фмакс линейно зависит от пиковой мощности f o в соответствии с уравнением (4.1.6). Таким образом, эволюцию спектров, показанную на рис. 4.2, можно наблюдать экспериментально, увеличивая пиковую мощность. На рис. 4.3 изображены экспериментальные спектры импульса (близкого к гауссовскому, Го г 90 пс), излучаемого аргоновым лазером, после прохождения световода длиной 99 м с размером сердцевины 3.35 мкм (F=2,53) [9]. На спектрах обозначена величина фмакс для каждого случая, что дает возможность сравнивать их с вычисленными спектрами (рис. 4.2). Небольшая асимметрия, наблюдаемая в эксперименте, может быть связана с асимметрией формы входного импульса [9]. Видно полное совпадение результатов теории и эксперимента. [c.81]

В раннем эксперименте [8] три непрерывные волны с разностями частот в диапазоне 1 10 ГГц распространялись по световоду с тиа-метром сердцевины 4 мкм длиной 150 м, одномодовому на длине волны аргонового лазера 514,5 нм. Четырехволновое смешение приводило к генерации десяти новых частот так, что [c.293]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...