Лазер азотный

Рис. 34.7. Схема кривых потенциальной энергии и колебательных уровней лазера на молекулярном азоте в системе Nj+Ar [1]. Вертикальная стрелка из основного состояния 0 = 0 вверх соответствует переходам при электронном возбуждении. Горизонтальная стрелка обозначает передачу энергии возбуждения с уровней аргона на верхний рабочий уровень азотного лазера Тц — радиационное время жизни рабочего состояния

Для осуществления поставленной задачи приемлем азотный лазер, у которого гарантированная долговечность промышленного образца составляет 500 ч. [c.161]

Процесс 14 — возбуждение резонансных состояний молекул в азотном лазере, напр., этот процесс создаёт инверсную заселённость уровней. Процесс 15 — возбуждение колебат. уровней молекулы, этот процесс преобладает в тлеющем разряде в азоте и в лазере на углекислом газе, что обеспечивает большой кпд и высокую мощность лазера. [c.353]

Явление суперлюминесценции нельзя путать с усиленным спонтанным излучением (УСИ), которое часто встречается при работе многих лазеров с высоким коэффициентом усиления, таких, как азотных, эксимерных или лазерных усилителей, скажем на красителе или на неодимовом стекле. Нели в этих лазерах инверсия населенностей достигает критического значения, то в пределах телесного угла Q вокруг оси [c.83]

Оптимальная напряженность электрического поля, необходимая для работы импульсного азотного лазера в УФ-диапазоне (Я = 337,1 нм), приблизительно равна 10 кВ/см при типичном рабочем давлении р 30 мм рт, ст, (для сечения трубки 5ХЮ мм). Типичная длина азотного лазера порядка 1 м. Какую из двух схем накачки, представленных на рис. 3,16, вы использовали бы в этом лазере [c.157]

Наиболее распространенным примером лазера с модуляцией усиления является TEA (лазер с поперечным возбуждением при атмосферном давлении, см. разд. 6.3.11) СОг-лазер, накачиваемый электрическими импульсами. Выбирая обычную длину резонатора L = м, коэффициент пропускания выходного зеркала 20 % и предполагая, что внутренние потери связаны только с пропусканием зеркала, получаем у ж 0,1 и Те = L/ y л 30 нс. Если считать, что время установления ядерной генерации в десять раз больше Тс, то длительность лазерного импульса должна быть порядка 300 не, что соответствует экспериментальным данным. Наконец, заметим, что в принципе любой лазер может работать в режиме модуляции усиления, если импульс накачки достаточно короткий и интенсивный, как, например, при накачке другим лазером. В качестве примеров упомянем лазеры на красителе с накачкой короткими ( 0,5 не) импульсами азотного лазера, работающего при атмосферном давлении, или полупроводниковые диодные лазеры, накачиваемые очень коротким 0,5 не) импульсом тока. [c.305]

Длины волн импульсных азотного и гелий-неонового лазеров (работающих в области от 1 до 1,2 мк) были качественно проверены визуально удвоением их частот в кристаллах типа KDP. Хотя общая эффективность процесса преобразования гармоник относительно мала, особенно на уровне пиковой мощности порядка 100 вт, мощность преобразованного излучения все же достаточна для визуального наблюдения. [c.30]

В видимом диапазоне спектра это выражение с хорошей точностью описывает не только отражение света от поверхности прозрачных материалов (стекло, щелочно-галоидные кристаллы и т. д.), но и от поверхности многих полупроводниковых кристаллов, которые визуально совершенно непрозрачны уже при толщине в доли миллиметра. Например, для монокристалла кремния на длине волны He-Ne лазера Л = 633 нм 9 и я 0,02) коэффициенты отражения, полученные с помощью выражений (2.23) и (2.24), отличаются на 0,003%, что несущественно. То же выполняется при облучении кремния на второй гармонике Л = = 532 нм лазера на алюмо-иттриевом гранате (п 4,1 и я 0,05). Однако для излучения азотного лазера в ближнем УФ диапазоне (Л = = 337 нм, п 1=а 5,2 и я 3,1) мнимая часть комплексного показателя преломления кремния уже играет существенную роль результаты. [c.43]

Для скрайбирования кремния, обладающего высокой поглощательной способностью на полосе 1 мкм, применяются ИАГ-лазеры свободной генерации или с модуляцией добротности. Для прецизионной резки полупроводниковых материалов может использоваться установка на базе импульсного лазера на азоте. В отлитие от полупроводников, обработанных излучением твердотельных лазеров, работающих в режиме свободной генерации, монокристаллы сурьмянистого индия, арсенида галлия и германия, подвергнутые воздействию излучения азотного лазера, не изменяют структуру вблизи зоны реза. Указанное обстоятельство является весьма важным, так как даже незначительное изменение структуры поверхности полупроводника может сильно изменить его электрофизические свойства. Этот метод был применен для разделения плоского /7-л-перехода на ряд элементов различной конфигурации. [c.317]

В табл. 3.4 представлены современные данные о сечениях комбинационного рассеяния соответствующие волновые числа сдвигов длины волны, а гакже длины волн рассеянного излучения при возбуждении азотным лазером на длине волны [c.126]

В тех приложениях, где требуются короткие (I—20 не) перестраиваемые лазерные импульсы, оптическая накачка красителя осуществляется с помощью другого лазера. Это может быть твердотельный лазер с модуляцией добротности, работающий на основной частоте или гармонике, лазер на галиде инертного газа или азотный лазер Последний обладает несколько меньшей выходной энергией по сравнению с лазерами другого типа, однако дает относительно недорогой метод генерации коротких перестраиваемых лазерных импульсов в видимой области спектра Перестройка и уменьшение ширины линии излучения лазера на красителе с лазерной же накачкой достигаются с помощью дифракционной решетки и расширителя пучка [160] (рис 5 36). В данном случае расширитель пучка необходим ввиду того, что активная зона в красителе является очень узкой, и в отсутствие расширителя пучка будет освещена лишь малая часть решетки вследствие этого спектральное сужение будет незначительным. [c.220]

Одновременная генерация двух длин волн была получена в лазере на красителе, накачка которого осуществлялась азотным лазером [161] Эти две частоты затем удваивались с использо- [c.221]

Рис 5 36 Принципиальная схема лазера на красителе, накачиваемого азотным лазером [c.221]

Для возбуждения растворов красителей в импульсном режиме чаще всего используются рубиновый (694 нм, основная частота и вторая гармоника), неодимовый (1060 нм, основная частота, вторая, третья и четвертая гармоники), азотный (337 нм) и ксеноновый (172,5 нм) импульсные лазеры. Генерация может быть осуществлена практически при любой длине волны в диапазоне от 340 до 1100 нм при КПД, достигающем десятков пррцентов. Ширина спектра составляет 5—50 нм [c.956]

Для накачки красителей в импульсном режиме применяют лазеры аа Nj, иттрий-алюминиевом гранате с примесью Nd, парах Си, на рубине, эксимерные лазеры. При накачке азотными лазерами генерируются импульсы длительностью 1 —10 нс, с пиковой мощностью порядка единиц или десятков кВт, при частоте повторения 100 ими./с. Перестройка спектра при смене красителей может осуществляться по всему видимому диапазону. При использовании лазера на иттрий-алюминиевом гранате (2-я и 3-я гармоники) выходная мощность может достигать сотен кВт при длительности импульса 30 НС и частоте повторения неск. десятков имп./с. Более высокую частоту повторения импульсов (неск. десятков кГц) обеспечивает лазер на парах Си. В этом случае ср. мощность излучения 1 Вт, длительность импульса 5—10 не, диапазон перестройки ограничен жёлто-красной областью спектра. Рубиновый лазер позволяет при использовании основной частоты и второй гармоники получить перестройку спектра в максимально широком диапазоне — от 360 до 1000 нм. Экси-мерныв лазеры обеспечивают высокие мощности излучения в синей и УФ-областях спектра (1—2 МВт). [c.564]

Генерация на самоограниченных переходах может осуществляться не только в атомах металлов, но и в молекулах некоторых газов, например N2, Нг. Наибольший интерес представляет азотный газоразрядный лазер (см. табл. 4.8). Благодаря излучению в ультрафиолетовой области спектра этот лазер может найти применение при изучении и проведении различных селективных процессов, а также для накачки лазеров на красителях. [c.164]

Начнем со случая возбуждения образца обычньш источником ультрафиолетового света, т. е. ртутной лампой или светом азотного лазера. При этом возбуждение примесных молекул происходит в их высокие электронные состояния и, следовательно, вероятность возбуждения любой примесной молекулы одинакова и не зависит от частоты первого синглетного перехода. Поэтому число возбужденных примесных молекул ni (wq, w , не зависит от частоты возбуждающего света и пропорционально полному числу этих [c.164]

Из приведенного выше рассмотрения эффекта УСИ становится очевидным, что порог для УСИ, строго говоря, не существует. Однако поскольку мощность Р УСИ быстро увеличивается с инверсией населенностей приблизительно как [ехр(огоЛ 20]/(о оЛ 20 см. (2.150) , то, когда пороговые условия, определяемые выражениями (2.153) и (2.153а), превзойдены, УСИ становится преобладающим механизмом релаксации для активной среды. Поэтому отсутствие истинного порога — это особенность, которая отличает УСИ от суперлюминесцснции. Другой отличительной особенностью является то, что если для суперлюминесценции длина активной среды должна быть меньше критической кооперативной длины 1с, то для УСИ такого ограничения не существует. Еще одна характерная особенность УСИ состоит в том, что телесный угол в этом случае устанавливается из геометрических соображений и, как правило, он много больше, чем для суперлюминесценции, для которой этот угол определяется дифракцией. Наконец, заметим, что преимуществом УСИ является то, что его можно использовать для получения достаточно хорошо направленного излучения в некоторых лазерах (генераторах) с высоким усилением (например, в азотных, или эксимерных лазерах), и в то же время УСИ может вызывать нежелательный эффект в лазерных усилителях с высоким усилением (например, в эксимерных лазерах, лазерах на красителях или на неодимовом стекле), поскольку оно снимает имеющуюся инверсию населенностей. [c.85]

В качестве наиболее интересного примера лазеров на элек-тронно-колебательных переходах рассмотрим Ыг-лазер. Этот лазер имеет наиболее важную линию генерации на длине волны А, = 337 нм (УФ) и относится к типу лазеров на самоограни-ченных переходах. Импульсный азотный лазер широко используется для накачки лазеров на красителях. [c.379]

Азотный лазер может работать даже на воздухе, что позволяет создавать поразительную по своей простоте конструкцию. Она представляет собой два бруска дюралюминия (выполняющих роль электрода), укрепленных иа листе фольгированного с двух сторон текстолита (конденсатор), на котором также закреплен (воздушный же) разрядник в виде автомобильной свечи,— и все Это сооружение, питаемое от простейшего телевизорного выпрямителя, действительно генерирует монохроматическое УФ-нзлучение.— Прим. перев. [c.381]

Лазеры на красителе работают либо в импульсном, либо, если выполняется условие (6.19), в непрерывном режиме. Лазерная генерация в импульсном режиме получена на большом числе различных красителей, причем для накачки применялись как импульсная лампа с коротким импульсом (при длительности переднего фронта <С 1 мкс), так и лазер, генерирующий короткие световые импульсы. В обоих случаях короткие импульсы необходимы для того, чтобы обеспечить генерацию до того, как в триплетном состоянии накопится существенная населенность, и до появления градиентов показателя преломления в жидкости. При накачке импульсной лампой можно применять эллиптический осветитель или осветитель с плотной упаковкой (см. рис. 3.1,6 и в). Чтобы обеспечить лучшую однородность накачки, а отсюда и более симметричные градиенты показателя преломления, применяют также и спиральные лампы в конфигурации, аналогичной рис. 3.1, а. Для лазерной накачки часто применяют азотный лазер, УФ-излучение которого подходит для накачки многих красителей, генерирующих в видимой области спектра. Для получения больших энергий и средних выходных мощностей для накачки УФ-излучением все чаще применяют более эффективные эксимерные лазеры (в частности, KrF и XeF), в то время как для красителей с длиной волны излучения более чем 550—600 нм предпочитают использовать вторую гармонику Nd YAG-лазера в режиме модуляции добротности (Х = 532нм), а также зеленое или желтое излучение лазера на парах меди, [c.393]

Рис. 6.32. Устройство лазера на красителе с поперечно " 1 а чачко11. В качестве пакачки может служить пучок азотного лазера, экспмерпого лазера или лазера па парах меди, а также пучок второй гармоники Nd YAG-лазера с модулированной добротностью.

Тарасенко В. Ф. Азотный лазер с системой пнтаиня на тиратроне.— Приборы и техника эксперимента, 1974, № il, с.. 172-4174. [c.101]

Для импульсной накачки лазера на красителе пригодны импульсные лампы, а также излучения азотных, эк-симерных и твердотельных лазеров и гармоники излучения твердотельных лазеров, особенно вторая, третья и четвертая гармоники АИГ Nd-лазера. Для непрерывной накачки используются главным образом лазеры высокой мощности на ионах благородных газов. Особые преимущества лазеров на ионах аргона и криптона станут ясными, если сравнить табл. 2.1 и 2.2. [c.82]

В качестве лазера накачки для DFDL наиболее подходящими являются азотный или эксимерный лазеры, поскольку такие лазеры отличаются особенно простым управлением и надежностью. Настройка длины лазерной волны может выполняться путем варьирования Пь (величина пь может принимать различные значения при смешивании растворителей в различных концентрациях) или посредством изменения давления в растворе красителя. Настройка в более широкой области длин волн достигается, если изменять расстояние Л между интерференционными полосами. Как видно из (2.100), Л будет изменяться при изменении угла падения 0. Его можно изменять, вращая в противоположных направлениях оба отклоняющих зеркала относительно вертикальных осей. [c.99]

Для целей термометрии при плазмохимическом осаждении тонких пленок на монокристаллы полупроводников может быть использована люминесценция этих пленок. Изучалась люминесценция тонкой пленки окисла кремния под действием излучения азотного лазера (Л = = 337,1 нм, длительность импульса г 10 не, частота повторения 100 Гц, средняя мощность 3 мВт) [7.38]. Спектр люминесценции лежит в диапазоне 400-Ь800 нм, квантовый выход составляет по порядку 10 . В температурном диапазоне 298-ь423 К интенсивность люминесценции уменьшается в 1,6 раза. Для разрядов низкого давления люминесценцию пленки можно выделить на фоне излучения разряда. [c.192]

В ряде лидаров возбуждение спектров КР осуш,ествля-лось лазерами на молекулярном азоте, который излучает на длине волны 337,1 нм. Типичные образцы такого лазера генерируют импульсы длительностью 10 нс с частотой следования до 300 Гц и мош,ностью в одном импульсе порядка 100 КВт. В настоящее время уже созданы азотные лазеры с пиковой мощностью порядка нескольких мегаватт. В последние годы начали часто использовать в лидарах лазеры на второй 532 нм) и четвертой (Я = 266 нм) гармониках излучения лазера на алюмоиттриевом гранате с неодимом. Типичная длительность импульса излучения таких лазеров 10... 25 не, а мощность — несколько мегаватт. [c.222]

Можно сказать, что наличие отражающих зеркал не является необходимым прн достаточно высоких значениях коэффициента усиления активной среды. Именно поэтому могут работать в режиме сверхсветимости (т. е. без зеркал) лазеры на самоограничеи-ных переходах, в частности лазер иа парах меди (см., например, [8] гл,8.)., а акже водородный и азотный лазеры, генерирующие в [c.105]

ЛампЫе См. также Источники света, Лазеры, Синхротроны азотные 71 72 [c.486]

РЬ — 722,9 И 363,9 нм, Т1 — 535,0 нм). Все эти лазеры имеют очень высокий коэффициент усиления при соответствуюшей (достаточно быстрой) накачке и могут работать всего с одним зеркалом. В действительности азотный лазер часто работает вооби1е без зеркал и представляет собой однопроходное устройство с вынужденным излучением. [c.211]

Длительность выходного импульса излучения азотных лазеров может меняться от нескольких наносекунд в системах с высоким давлением до 10 не при давлении 2,6 кПа. Хотя пиковая мощность этих лазеров может превышать 1 МВт, им присуща довольно большая расходимость пучка (обычно 10 мрад), поскольку по своей природе они являются однопроходными. Вследствие этого часто возникает необходимость использования коллимирующей оптики. Тем не менее благодаря низкой стоимости, простоте и надежности конструкции таких лазеров, а также возможности высокой частоты повторения импульсов (1 кГц), они хорошо подходят для решения некоторых задач дистанционного зондирования [154]. [c.212]

Эффективность генерации и фотохимическая стабильность инфракрасных (0,71—1,08 мкм) красителей, накачиваемых рубиновым лазером с модуляцией добротности, исследовалась авторами работы [163]. В дополнение к перестройке с использованием решеток, эталонов и призм лазеры на красителях могут быстро перестраиваться с помощью оптоакустического дефлектора [164] или фильтров Лио (двулучепреломляющих) [165]. Пиковые мощности 50 кВт в видимой области спектра ири ширине 6- 10 нм были получены с помощью двухстадп11Ного лазерного (на красителе) усилителя при накачке азотным лазером мощностью 1 МВт [166]. [c.222]

Определенное значение для бортовых систем дистанционного зондирования окружающей среды имело создание азотного лазера большой мощности, обладающего высокой частотой повторения импульсов и работающего на длине волны 337,1 нм [151, 262]. Как было показано в гл. 5, азотный лазер представляет собой просто газовый канал, который дает импульс усиленного спонтанного излучения при сверхбыстром поперечном разряде. Большая расходимость пучка излучения этого так называемого лазера есть прямое следствие того, что система является однопроходной. Расходимость можно несколько снизить за счет введения некоторого контроля мод, сопровождающегося, однако, уменьшением мощности излучения [263]. Малая длина волны излучения азотного лазера делает его пригодным для возбуждения флюоресценции многих веществ, а высокая частота повторения импульсов позволяет проводить наблюдения с самолета с хорошим пространственным разрешением. Кроме того, и расходимость, и длина волны азотного лазера являются предпочтительными по соображениям обеспечения безопасности глаз, а короткая продолжительность импульсов в системах Блумлейна [c.252]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...