Лазер жидкостный

Технические характеристики установки следующие. Максимальная энергия в импульсе 250 Дж, длительность импульса генерации 1,5 мс. Установка работает в режиме одиночных импульсов, а частота следования пучков в импульсе 200—300 кГц. Охлаждение лазера жидкостное, принудительное, с замкнутым циклом. Увеличение сечения пучка телескопической системой составляет 3,5 . Неравномерность распределения энергии по сечению пучка около 10%. Максимальная энергия накачки 30 ООО Дж при потребляемой от сети мощности 3 кВт. [c.311]

Лазерный луч. При лазерной сварке для местного расплавления соединяемых частей используют энергию светового луча полученного от оптического квантового генератора-лазера. По виду активного вещества-излучателя лазеры разделяют на твердые, газовые, жидкостные и полупроводниковые, по принципу генерации лазерного луча — импульсные и непрерывные. [c.16]

В зависимости от типа применяемого рабочего вещества лазеры делят на твердотельные, газовые, жидкостные и полупроводниковые. [c.121]

В настоящее время существует много различных материалов, которые используются в качестве активных сред в лазерной технике диэлектрические кристаллы, активированные стекла, газы, растворы и пары красителей, полупроводники и др. В зависимости от вида активной среды различают следующие основные типы лазеров твердотельные, газовые, жидкостные и полупроводниковые. Коротко охарактеризуем их. [c.285]

Жидкостные лазеры. Активной средой в жидкостных лазерах является спиртовой или водный раствор какого-либо органического красителя. Поэтому такие лазеры называют еще лазерами на красителях. [c.292]

Накачка лазеров на красителях может осуществляться как при помощи излучения лазеров других типов (лазерная накачка), так и при помощи излучения импульсных ламп (ламповая накачка). Принципиальная схема первого жидкостного лазера, которая широко применяется и в настоящее время, приведена на рис. 35.20. Излучение рубинового лазера / падает на кювету 2 с раствором красителя, помещенную между двумя зеркалами 3, образующими резонатор. Излучение, генерируемое красителем, распространяется перпендикулярно к направлению распространения возбуждающего потока. [c.294]

Спектральная ширина излучения жидкостных лазеров составляет 4—30 нм. Ее можно сделать значительно уже, если внутрь резонатора поместить какой-либо дисперсионный элемент, т. е. создать селективный резонатор. Такого рода резонаторы могут быть различных типов. Можно, например, поместить внутрь резонатора (между активным слоем и одним из зеркал) обычную призму или интерферометр. Часто заменяют одно из зеркал отражательной дифракционной решеткой. При наличии в резонаторе селективных элементов вдоль оси лазера может распространяться излучение лишь некоторых длин волн. Излучение других волн, отражаясь от решетки или проходя через призму, отклоняется от оси и выходит за пределы резонатора. [c.294]

ЖИДКОСТНЫЕ ЛАЗЕРЫ С РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫМИ АКТИВАТОРАМИ [c.948]

Наиболее часто в металлоорганических жидкостных лазерах употребляются следующие лиганды, катионы и растворители. [c.948]

Характеристики ряда металлоорганических жидкостных лазеров приведены в табл. 34.7. Генерация на комплексах Еи-Ь происходит на переходе —>- F2, на комплексах Nd + — на переходе 3/2—> /11/2. [c.948]

Более подробные сведения о жидкостных лазерах содержатся в [1]. [c.948]

Основным элементом лазера — прибора квантовой электроники— является его активная среда, которая генерирует излучение в нужном диапазоне спектра в импульсном или непрерывном режиме. В качестве такой среды может служить жидкость, газ или твердое тело. Соответственно лазеры называют жидкостными, газовыми или твердотельными. [c.57]

В качестве активных сред в лазерах применяются газы (в атомарном, ионном и молекулярном состояниях), твердые тела, жидкости и полупроводники В соответствии с этим различают газовые, ионные, молекулярные, твердотельные, жидкостные и полупроводниковые лазеры. [c.341]

Твердотельные и жидкостные лазеры. Активной средой твердотельных лазеров являются кристаллы и стекла, содержащие в качестве активных примесей ионы переходных металлов (например, Сг), редкоземельных элементов (например, N l), актинидов (например, U). К ним предъявляются требования высокой прозрачности, однородности свойств, механической прочности и стойкости к излучению. Основным способом энергетической накачки является оптический. В качестве примера приведем лазеры на рубине и на алюмо-иттриевом гранате. [c.341]

ЖИДКОСТНЫЕ и ХИМИЧЕСКИЕ ЛАЗЕРЫ [c.64]

Жидкостные лазеры. Рабочим веществом в жидкостных лазерах являются растворы неорганических соединений редкоземельных элементов или органических красителей. Оказалось, что в растворах можно обеспечить приблизительно такую же концентрацию рабочих атомов, как и в твердых телах, но при этом жидкие рабочие среды более однородны, отсутствуют технологические трудности, связанные с изготовлением стержней, и поэтому жидкостные лазеры могут быть изготовлены с большим объемом рабочего вещества, а следовательно, и с большими энергией и мощностью излучения. [c.64]

Как указывалось, одним из недостатков твердотельных ОКГ является необходимость интенсивного охлаждения рабочего тела. В жидкостных лазерах этот вопрос разрешается значительно проще благодаря возможности циркуляции жидкости через кювету, помещенную в резонатор, и охлаждения ее во внешнем теплообменнике. Весьма существенным преимуществом жидкостных лазеров на основе органических красителей является возможность перестройки частоты генерируемого ими излучения. [c.64]

Химический состав используемых жидкостей остается неизменным в течение 1—2 мес, после чего требуется обновление жидкостей. Это является одним из основных недостатков жидкостных лазеров. Кроме того, в жидкостях, особенно при больших мощностях, из-за термооптического эффекта могут образовываться термические линзы, приводящие к увеличению расходимости излучения. [c.64]

Конструкция лазера отличается от твердотельных ОКГ тем, что в резонатор вместо стеклянного стержня помещается кювета с раствором. Инверсия, как и в твердотельном ОКГ, осуществляется при помощи оптической накачки от импульсных ламп. Жидкостные лазеры такого типа могут работать как в режиме свободной генерации, так и в режимах модулированной добротности и синхронизации мод. [c.64]

В настоящее время созданы жидкостные лазеры на органических красителях, в которых накачка осуществляется как при помощи ламп, так и при помощи вспомогательного лазера эти ОКГ работают как в непрерывном, так и в импульсном режиме. [c.65]

Выходная мощность лазеров с модулированной добротностью может быть настолько велика, что многими калориметрами нельзя пользоваться они разрушаются под действием лазерного излучения. В этом случае удобен жидкостный калориметр. Рабочая жидкость калориметра должна полностью поглощать лазерное излучение. Этому условию удовлетворяют растворы одноатомных ионов металлов. [c.97]

В первом варианте схем исследования предполагается применение источников когерентного и в достаточной степени монохроматического интенсивного излучения, частота которого может плавно перестраиваться в широких пределах. В этом случае должна измеряться спектральная зависимость МОВ и МЦД, отражающая все структурные несовершенства материала. До создания перестраиваемых по частоте лазеров, в частности жидкостных, реализация подобной схемы представляла серьезные технические трудности. В настоящее время разработка методики исследования материалов по дисперсии МОЁ или МЦД представляется особенно перспективной. [c.194]

Появление стабилизированных одночастотных лазеров, в особенности лазеров с плавной перестраиваемой частотой, каковыми являются жидкостные лазеры, значительно расширит области практических применений оптических методов в системах неразрушающего контроля, метрологии, системах измерения и контроля размеров и линейных перемещений. Лазерный пучок станет более удобным инструментом для определения физико-химических свойств материалов, использования в качестве визира, измерения длины, скорости и т. д. При этом приборы на основе лазеров будут обладать исключительно высокой точностью и воспроизводимостью при локальных измерениях. Оптические доплеровские методы дадут возможность измерять скорости потоков различных жидкостей и газов. [c.322]

ЛАЗЕР [—усиление когерентного электромагнитного излучения оптического диапазона, действие которого основано на использовании индуцированного излучения света системой возбужденных атомов, ионов, молекул, помещенных в оптический резонатор газовый имеет газовую активную среду газодинамический использует инверсное состояние активной среды путем адиабатического охлаждения газа, движущегося со сверхзвуковой скоростью жидкостный содержит жидкую [c.244]

ЖИДКОСТНЫЕ ЛАЗЕРЫ — лазеры, в к-рых активной средой является жидкость. Практич. применение имеют [c.37]

До 1970-х гг. С. п. широко применялись в спектральных приборах разл. типов. В 1970—80-х гг. серьёзным конкурентом С. п. стали дифракционные решётки. Однако С. п. продолжают использоваться в простых спектральных приборах, предварит, монохроматорах, а также в качестве разделителей порядков в приборах с решётками. Призмы также с успехом используются в качестве селекторов в резонаторах твердотельных и жидкостных лазеров. [c.617]

Жидкостные лазеры Неорганические жидкости (>50) Органические красители Ламповая накачка, лазерная накачка Лазерная накачка 0,22- —0,86 0,55- -0,67 Импульсный. Непрерыв- ный 0,1—10 МКС 0,1-500 10 -10 Вт 0,1-1 Вт 2—4 мрад 0,2 мрад [c.230]

Лазерный эффект получен в трех средах твердых телах, жидкостях и газах, включая чистые газы и пары металлов. Соответственно различают твердотельные, жидкостные и газовые лазеры. Отдельную группу составляют полупроводниковые лазеры. [c.589]

В зависимости от агрегатного состояния рабочего вещества различают твердотельные, газовые и жидкостные лазеры. В отдельную группу выделяют полупроводниковые лазеры, так как характер генерации лазерного луча в них существенно отличается от генерации в обычных твердотельных лазерах. [c.747]

Как только достигнута критическая инверсия, генерация разовьется из спонтанного излучения. Действительно, фотоны, которые спонтанно испускаются вдоль оси резонатора, будут усиливаться. Этот механизм и лежит в основе лазерного генератора, называемого обычно просто лазером. Однако теперь слово лазер широко применяется к любому устройству, испускающему вынужденное излучение — будь то в дальнем или ближнем ИК-, УФ- и даже в рентгеновском диапазонах. В таких случаях мы будем говорить соответственно об инфракрасных, ультрафиолетовых и рентгеновских лазерах. Заметим также, что названия твердотельный, жидкостный и газовый лазер определяются агрегатным состоянием активной среды. [c.15]

Проведенное до сих пор рассмотрение применимо только в случае одномодовой генерации, и здесь, как оказалось, экспериментальные данные находятся в хорошем согласии с представленными выше результатами теории. В действительности же одномодовый режим генерации не всегда просто реализовать, в частности когда ширина линии лазерного перехода значительно больше межмодового расстояния (что имеет место, например, в твердотельных и жидкостных лазерах). Теоретическое рассмотрение многомодового режима генерации оказывается намного сложнее. В этом случае недостаточно просто определить [c.283]

При этом необходимо избират. возбуждение (или создание каналов ускоренной релаксации) атомов или молекул, обеспечивающее избыточное заселенно одного йли неск. верхних уровней энергии по сравнению с нижележащим уровнем. Одним из наиб. эфф. методов возбуждения является т. н. метод оптич. накачки. Он особенно эффективен для возбуждения Сред, обладающих широкими полосами поглощения (твёрдых тел, жидкостей, см. Теердотелъный лазер. Жидкостные лазеры). В полупроводниках А. с. можно создавать разл. способами инжекцней носителей за- [c.39]

В этой главе рассмотрим принцип действия и устройство некоторых квантовых генераторов, работающих в оптическом дпаиазоне длин волн (в ультрафиолетовой, видимой и ближней инфракрасной областях). На современном этапе лазеры достигли весьма высокого уровня развития. Существует большое число разнообразных типов и конструкций лазеров, среди которых можно выделить твердотельные, газовые (атомные, ионные, молекулярные), жидкостные (лазеры на красителях), химические, полупроводниковые. [c.267]

В жидкостных лазерах в качестве активных сред используются растворы, содержащие ионы редкоземельных элементов (TR-ионы). Генерация осуществляется на переходах с метастабильных уровней TR +-hohob. Для возбуждения применяется оптическая накачка с помощью ксеноновых газоразрядных ламп, [c.948]

Металлоорганические жидкостные лазеры. Активными элементами в металлоорганических лазерах являются трехвалентные ионы редкоземельных элементов, связанные с органическими группами, или лигандами. Лазерный эффект осущестьляется на переходах между энергетическими уровнями TR +-HOHOB, а поглощение энергии накачки происходит через полосы поглощения лиганда. Хелаты имеют очень большие коэффициенты поглощения (около 100 см ), поэтому лазерный эффект осуществляется только в тонких слоях вещества. Металлоорганические жидкостные лазеры генерируют в режиме одиночных импульсов. [c.948]

Неорганические жидкостные лазеры. Активные среды неорганических жидкостных лазеров представляют собой растворы соединений TR +-hohob в неорганических растворителях сложного состава. Лазерный эффект достигнут пока только для ионов Nd + (табл. 34.8). Генерация идет по четырехуровневой схеме на переходе / 3/2— - Ai/2 с поглощением света накачки собственными полосами поглощения Nd +. Неорганические жидкостные лазеры могут работать с циркуляцией рабочего гещества, дают высокие значения выходной мощности. Эти лазеры работают как в режиме свободной генерации, так и с модуляцией добротности. [c.948]

Разрабатываются также жидкостные лазеры, в которых в качестве рабочей среды используются растворы органических комплексов редкоземельных элементов (хелаты), водные и спиртовые растворы красителей и др. Наиболее перспективными являются, вероятно, лазеры на красителях. [c.341]

В жидкостных лазерах на растворах органических красителей используются родамины, пиронины и трипафлавины. Растворителями служат вода, спирты, глицерин и др. Коэффициент преобразования энергии оптической накачки в энергию генерации достигает 50%. [c.64]

К жидкостным ОКГ относятся также лазеры, работающие на вынужденном комбинационном рассеянии. По существу, это устройства, преобразующие когерентное излучение одной частоты в излучение другой частоты. [c.65]

Оптические квантовые генераторы (ОКГ, лазеры). Колебат. системами ОКГ являются открытые резонаторы с размерами 1 >Х, образованные двумя или более отражающими поверхностями. Семейство газовых лазеров многочисленно, они перекрывают диапазон длин волн от УФ области спектра до субмиллиметровых волн. В твердотельных лазерах активной средой являются диэлектрич. кристаллы и стёкла. Особый класс твердотельных ОКГ составляют полупроводниковые лазеры, в к-рых используются излучательные квантовые переходы между разрегпёнными энергетич, зоиами, а не дискретными уровнями энергии. Жидкостные лазеры работают на неорганических активных жидкостях, а также на растворах органич. красителей (см. Лазеры на красителях). [c.434]

Обычно для создания Ф, п. используются пары металлов первой и второй групп (Li, Na, Rb, s, Ва, Mg, Sr), поскольку излучение, соответствующее резонансным переходам атомов этих металлов, легко получается с помощью совр. перестраиваемых жидкостных лазеров. Обычно при создании и исследовании Ф. п. давление паров металла изменяется в диапазоне 0,1 —10 тор, давление буферного газа, в качестве к-рого используются инертные газы, составляет десятки тор. Интенсивность лазерного излучения, К рое фокусируется в пятно размером 0,1 см, составляет 10 —10 Вт/см . что сушественно превышает параметр насыщения для резонансного перехода. При этом заселённости осн. и резонансно возбуждённого состояний практически равны друг другу (с точностью до статистнч. весов состояний). При воздействии излучения указанной интенсивности на пары металла уже в течение 10 -10 с образуется Ф. п. со степенью ионизации, близкой к единице. Формирование Ф. п. происходит в результате сложной последовательности столкновительных процессов с участием возбуждённых атомов, гл. роль играют ассоциативная ионизация и ступенчатая ионизация атомов электронным ударом. [c.358]

Следует заметить, что свойство генерации коротких импульсов, которое подразумевает концентрацию энергии во времени, в некотором смысле аналогично свойству монохроматичности, означающему концентрацию энергии в узком диапазоне длин волн. Однако генерация коротких импульсов является, по-видимому, менее фундаментальным свойством, чем монохроматичность. В то время как любой лазер можно в принципе изготовить таким, что он будет генерировать достаточно монохроматическое излучение, короткие импульсы можно получать лишь от лазеров с широкой линией излучения, т. е. на практике только от твердотельных или жидкостных лазеров. Газовые же лазеры, обладающие более узкими линиями усиления, лучше всего подходят для генерации высокомонохроматичсского излучения. [c.23]

В гл. 1 мы показали, что процесс, который переводит атомы с уровня 1 на уровень 3 (для трехуровневого лазера см. рис. 1.4, а) или с уровня О на уровень 3 (для четырехуровневого лазера см. рис. 1.4,6), называется накачкой. Накачка осуществляется, как правило, одним из следующих двух способов оптическим или электрическим. При оптической накачке излучение мощного источника света поглощается активной средой и таким образом переводит атомы активной среды на верхний уровень. Этот способ особенно хорошо подходит для твердотельных (например, для рубинового или неодимового) или жидкостных (например, на красителе) лазеров. Механизмы ушире-ния линий в твердых телах и жидкостях приводят к очень значительному уширению спектральных линий, так что обычно мы имеем дело не с накачкой уровней, а с накачкой полос поглощения. Следовательно, эти полосы поглощают заметную долю (обычно широкополосного) света, излучаемого лампой накачки. Электрическая накачка осуществляется посредством достаточно интенсивного электрического разряда, и ее особенно хорошо применять для газовых и полупроводниковых лазеров. В частности, в газовых лазерах из-за того, что у них спектральная ширина линий поглощения невелика, а лампы для накачки дают широкополосное излучение, осуществить оптическую накачку довольно трудно. Замечательным исключением, которое следует отметить, является цезиевый лазер с оптической накачкой, когда пары s возбуждаются лампой, содержащей Не при низком давлении. В данном случае условия для оптической накачки вполне благоприятны, поскольку интенсивная линия излучения Не с 390 нм (достаточно узкая благодаря низкому давлению) совпадает с линиями поглощения s. Фактически этот лазер представляет интерес лишь в историческом плане, как одна из первых предложенных лазерных схем. Кроме того, его реализация на практике является весьма сложной, поскольку пары s, которые для обеспечения достаточного давления газа необходимо поддерживать при температуре 175 °С, представляют собой весьма агрессивную среду. Оптическую накачку весьма эффективно можно было бы использовать для полупроводнико- [c.108]

Чтобы закончить эти вводные замечания, следует упомянуть о специальном виде оптической накачки, когда лазерный луч используется для накачки другого лазера лазерная накачка). Свойства направленности лазерного пучка делают его очень удобным для накачки другого лазера, причем здесь не требуется специальных осветителей, как в случае (некогерентной) оптической накачки. Такая накачка является довольно простой, и в дальнейшем мы ее не будем рассматривать. Хотелось бы лишь здесь отметить, что благодаря монохроматичности излучения лазера накачки ее применение не ограничивается лишь твердотельными и жидкостными лазерами (как в случае некогерентной оптической накачки), но ее можно также использовать для накачки газовых лазеров. В данном случае линия, излучаемая накачивающим лазером, должна, разумеется, совпадать с линией поглощения накачиваемого лазера. Это применяется, например, для накачки большинства газовых лазеров дальнего ИК-Диапазона (скажем, таких лазеров, в которых используются метиловый спирт СНзОН в виде паров) с помощью излучения соответствующей длины волны СОглазера. [c.109]

В твердотельных и жидкостных лазерах шнрина линий лазерных переходов существенно больше (100 ГГц или более) и описанный выше метод, как правило, неприменим. В этом случае, а m [c.259]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...