Автор Тема: Рубиновый лазер от avrerum  (Прочитано 10183 раз)

0 Пользователей и 2 Гостей просматривают эту тему.

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
Рубиновый лазер от avrerum
« : 14 Июнь 2015, 16:54:08 »
Ну вот наконец-то я закончил сборку первого рубинового лазера  ;)
Собрал с нуля, конечно не без помощи nERV-a, Silverray-a и romiro966 огромное им спасибо!!!
Квантрон сам собрал можно сказать из "веток и листьев" :lol: но генерит...нужно подвысить энергию а то 360Дж для ИФП800 как-то смешно будет...да и выходное зеркало пока с каретки использую оно пропускает где-то 10-15% всего...этого вроде как мало будет!
Ну а теперь вот отчетик!
https://www.youtube.com/watch?v=2EkhV03eSF0
https://www.youtube.com/watch?v=3jRb9-vYty0&feature=youtu.be
https://www.youtube.com/watch?v=_-QL2D5sILk

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #1 : 14 Июнь 2015, 17:00:05 »
И сколько на выходе?

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #2 : 14 Июнь 2015, 17:07:51 »
Лазерометра нет для импульсного... а пельтьеметр думаю не среагирует!!! Вдуваю 1350В 400мкФ (364,5Дж) а на выходе х.з. выходное зеркало мало пропускает...нужно стеклянные пластины еще раз попробовать склеить вместо выходного зеркала...
Делал и на 2 пластинах  и на 4-ех или пластины не те  :smile: , или мощности накачки мало...
Буду повышать напряжение для питания ИФП800 до 2000В ибо капов нет больше для увеличения емкости...
« Последнее редактирование: 14 Июнь 2015, 17:18:56 от avrerum »

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #3 : 14 Июнь 2015, 21:24:54 »
Вот в полумраке снял на 3 метрах от лазера...
https://www.youtube.com/watch?v=rqal6t4z_lU&feature=youtu.be

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #4 : 15 Июнь 2015, 02:35:06 »
В принципе выходное зеркало рано или поздно пропустит ВСЕ, даже если у него 0.1% пропускания. Просто потому что излучению деваться больше некуда. Если потери на зеркалах и на паразитные отражения поддаются оценке, то можно посчитать все это довольно точно. Сюрпризы бывают со стороны КПД накачки, а вот зеркала как раз более чем предсказуемы.

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #5 : 15 Июнь 2015, 06:19:49 »
ну а накачка то чего? У меня ИФП800 и диффузионный отражатель!внутри квантрона дистиллированная вода. А из за меньшего пропускания выходного зеркала мощность не падает? Да и энергия не меньше из за потерь на долгом переизлучении в квантроне???

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #6 : 15 Июнь 2015, 13:51:10 »
Зависимость от выходного зеркала очень простая.

В ИДЕАЛЬНОЙ системе от выходного зеркала мощность не зависит. Любой фотон, который образовался, рано или поздно выйдет наружу. Увеличение коэффициента отражения даже повышает КПД, поскольку каждый фотон проходит через кристалл много раз, а значит, энергия кристалла используется полнее.

В РЕАЛЬНОЙ системе коэффициент отражения влияет на то, насколько сильно работают потери. Если отражение, допустим, 1%, то фотон в среднем отразится туда-сюда около 100 раз, прежде чем выйдет наружу. Если зеркала (особенно заднее зеркало) не очень хорошие, то у фотона в 100 раз повышается шанс поглотиться на этом зеркале. Ну и на других оптических компонентах тоже. Увеличение отражения выходного зеркала просто повышает потери на заднем зеркале.

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #7 : 15 Июнь 2015, 13:54:11 »
А с накачкой как раз сложно. Там очень много факторов, связанных с длительностью и формой импульса. КПД очень зависит от того, на каком этапе разряда конденсаторов была достигнута инверсия заселенности и как долго она держалась. Если у лампы неудачная форма импульса, то лазерная генерация будет только на пике импульса, а остальной импульс пойдет коту под хвост. Так бывает, если импульс слишком длинный, или наоборот, если слишком короткий и "перекачивает" кристалл (тогда большие потери на некогерентное излучение в стороны). Магия с дросселями и мелкими дополнительными емкостями в цепи питания лампы может очень сильно повысить КПД.

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #8 : 15 Июнь 2015, 14:24:52 »
Ясно! Буду с дросселем химичить!!!

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #9 : 15 Июнь 2015, 14:41:37 »
Пока обедать ходил, вспомнил еще теорию именно про рубин.

Рубиновый лазер - вещь гаденькая, потому что он трехуровневый. Хотя он внешне похож на Nd:YAG, физика совершенно другая. В отличие от граната, рубин поглощает свое собственное излучение, когда он не накачан. Поэтому, как только заселенность основного состояния начнет расти, генерация прекращается.

Поддерживать основное состояние незаселенным практически невозможно - для этого требуется накачка космической мощности. Поэтому рубин в непрерывном режиме не работает. Он всегда импульсный. И идея как раз в том, чтобы успеть получить полезную генерацию со всего кристалла сразу, до того, как основное состояние забьется электронами. А поэтому очень критичным становится соотношение длительности накачки и времени жизни метастабильного уровня. Основная часть накачки должна произойти до начала генерации. Когда генерация уже идет, КПД резко падает.

А дальше мешает уже физика лампы. Разряд загорается не мгновенно, а слишком короткий импульс может взорвать лампу. Попытка сделать импульс коротким за счет быстрого разряда конденсатора может дать обратный эффект - медленный розжиг. Идеальная форма импульса такая, чтобы дать лампе как следует ионизироваться, и только потом вжарить полную мощность. Причем вжарить именно импульсом прямоугольной формы, а не высокой иголкой с длинным хвостом. На хвосте генерации все равно не будет, только лампу зря мучить. Факторов очень много, а осциллографов, способных показывать форму СВЕТОВОГО импульса, у любителей нет, поэтому получается алхимия и особое искусство.

(Форму светового импульса измерить очень трудно: любой фотодиод или ФЭУ имеет собственную инерцию, сравнимую с инерцией лампы. Один из возможных методов - механически развернуть импульс на фотопленку, а после проявки пленку фотометрировать. Понятно, почему "простым" этот метод не назовешь.)

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #10 : 15 Июнь 2015, 15:18:30 »
Да уж, хлопотное дело что-б оптимизировать работу рубинового :(

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #11 : 18 Июнь 2015, 18:47:18 »
Вот сегодня в разных режимах напряжения пробовал пускать и по фото видна разница яркости пятен!!!Самая яркая при 2025В -820Дж потом чуть слабее 1900В-722Дж и самое слабое 1800В-648Дж!!!
« Последнее редактирование: 18 Июнь 2015, 20:03:23 от avrerum »

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #12 : 18 Июнь 2015, 20:10:44 »
Да и еще глухое зеркало стало выгорать...нужно искать выходное с большим пропусканием...а вместо глухого зеркала призму ПВО нужно...

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #13 : 18 Июнь 2015, 21:42:02 »
А глухое что собой представляет?

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #14 : 19 Июнь 2015, 04:52:43 »
Диэлектрическое с каретки DVD! 660нм пропускает пару %... Перед использованием все (и зеркала и торцы рубина) протиралось ацетоном а затем сухой салфеткой... Странно но выходное не выгорело...
Вот на фото выгорание зеркала
« Последнее редактирование: 19 Июнь 2015, 09:25:38 от avrerum »

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #15 : 19 Июнь 2015, 14:38:05 »
Ну, у него поглощение конечно адово...

Пару нормальных зеркал искать надо, в общем. Или напылять. Какого-нибудь НИИ с напылительной установкой нет поблизости?

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #16 : 19 Июнь 2015, 16:12:03 »
напыления диэлектриком поблизости не слышал... а вот призму ПВО вместо глухого применить думаю надежней будет? и всетаки попробовать еще сделать пластины склеинные вместо выходного...

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #17 : 19 Июнь 2015, 23:48:29 »
Призма просветленная под рубин должна быть, а это та же проблема, что и с зеркалом. Зеркало достать будет даже проще. Просветляющее покрытие и диэлектрическое зеркало - это одно и то же.

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #18 : 20 Июнь 2015, 05:56:45 »
На сколько я в курсе просветление используют дабы уйти от потерь на отражении от поверхности стекла. Вот человек использует обычную ПВО призму и нормально лазер работает (да конечно есть потери на стекле но лазер работает и пробивает металл 0,6мм за 3пыха)  :smile:

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #19 : 21 Июнь 2015, 17:22:18 »
Я не видел призм из BK-7 вообще без покрытия, а покрытие под не ту длину волны - это плохо. Оно первое же и прогорит.

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #20 : 21 Июнь 2015, 17:42:46 »
Вот человек призмы использует без просветления всякого (ну ясное дело что с просветлением под 694нм было-бы куда лучше) но генерит тоже отлично правда из зи того что призма имеет зону перехода(мертвую зону) в центре то возникает две моды TEM10

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #21 : 22 Июнь 2015, 14:49:26 »
А TEM00 при такой призме быть и не может. Впрочем, если уж делать на призмах, то проще кольцевой резонатор. Еще и лучше работать будет.

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #22 : 22 Июнь 2015, 15:03:10 »
Кольцевой это как? Так что-ли? как гел-неоник на трех трубках и зеркалах?

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #23 : 22 Июнь 2015, 17:47:39 »
Да, как-то так. Пустить призмами луч по кругу. Вот так:

/                    \
\      [======]      /

Здесь требуется четыре маленьких призмы. Можно с одной стороны две маленьких заменить на одну большую, можно сделать траекторию луча более сложной (сколь угодно ломаной). Можно добавлять дополнительные линзы, чтобы управлять поведением перетяжек и уменьшать потери. (На практике обычно ставят вогнутые зеркала).

Выходное зеркало (под 45 градусов) ставится вместо любой из призм. Причем выходных лучей будет соответственно два, один от луча, идущего по часовой стрелке, второй против. Любой из этих лучей можно отразить обратно любым глухим зеркалом (высокое качество не требуется), и тогда генерация станет почти чисто одномодовой с почти чистым одним направлением луча в кольце. Это хорошо работает против эффекта "пространственного выжигания дырок" от стоячих волн и тем самым повышает КПД и улучшает модовый состав. (Еще чище можно сделать одно направление за счет фарадеевского ротатора, но это уже сложно).

На практике луч обычно пускают не по прямоугольнику, а по восьмерке (крест-накрест, две горизонтали и две диагонали), но с призмами так не выйдет. Эту схему очень любят в лазерах на красителях и в задающих генераторах схемы генератор-усилитель - за хорошую когерентность.

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #24 : 22 Июнь 2015, 18:18:43 »
Да все то так, но конструкцию придется переделывать :( проще будет приобрести со временем зеркала для рубина... хотя если будет возможность (наличие плиты под все это) то можно будет и поэкспериментировать...

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #25 : 23 Июнь 2015, 15:02:02 »
Это уже от задачи зависит. Классический лазер с резонатором типа Фабри-Перо - это одна из наихудших конструкций. Ее единственное преимущество - простота и дешевизна, остальное - недостатки. Почти любое изменение конструкции лазер улучшает: дополнительные фильтры селекции мод, модуляторы добротности, ВРМБ-зеркала и иже с ними.

Кстати... а что, если в качестве заднего зеркала ВРМБ поставить? Дешево и сердито.

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #26 : 23 Июнь 2015, 16:11:55 »
Там вроде кристалл нужен... кстати вопрос Алексей, имеется ИАГ (буду импульсник делать)но вроде говорят ребята что он под непрерыв что-то больно светлый на вид, но попробую ИФП800 попыхать, и есть красители Родамин-6Ж и флюоресцеин(оранжевый порошок), так подскажите, какой-то из двух красителей годится для затвора на 1064нм я по памяти не помню но что-то читал еще в 80-х и в памяти отложилось что какой-то краситель точно годится вот только наверняка не помню уже...

Оффлайн AlexDark

  • Постоялец
  • ***
  • Сообщений: 133
  • Репутация: +12/-0
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #27 : 23 Июнь 2015, 18:21:52 »
Для затворов всякие номерные красители шли.

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #28 : 23 Июнь 2015, 19:55:26 »
Эти красители для пассивного затвора не годятся. Нужен краситель с поглощением на 1064, это ни тот, ни другой.

В принципе не очень важно, под непрерыв кристалл или под импульс, работать он будет. Просто работать будет хуже, чем мог бы. Если у кристалла низкое допирование, то ему просто нужен более добротный резонатор, отражение у зеркала поменьше.

ВРМБ делается из жидкостей, причем из дешевых - вроде ацетона. Можно подобрать.

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #29 : 24 Июнь 2015, 06:04:08 »
Я не сталкивался с ВРМБ, можна чуток подробнее?

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #30 : 24 Июнь 2015, 19:03:37 »
Вынужденное рассеяние Мандельштама-Бриллюэна. При прохождении через вещество мощный луч создает в нем волны плотности (по сути, звуковую волну), на которой сам и дифрагирует, отражаясь при этом всегда строго назад, причем с сопряжением фазы. Для лазера эта штука работает как глухое зеркало и как модулятор добротности одновременно. Годится для мощных импульсных лазеров, в которых излучение способно индуцировать в жидкости такой эффект.

В качестве ВРМБ годятся многие органические растворители вроде ацетона. Нужна только достаточно большая кювета.

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #31 : 24 Июнь 2015, 20:00:02 »
у меня есть кюветы где-то 30*30*70мм, доставать точно замерить долго, но на глаз приметно таких габаритов!на сколько большая должна быть? :smile:

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #32 : 25 Июнь 2015, 13:53:39 »
Если 70 мм - это длина вдоль луча, то "на глаз" должно хватить. Статьи по расчетам были тут:
http://laserforum.ru/index.php?topic=109.msg557#msg557

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #33 : 25 Июнь 2015, 14:49:24 »
нет, это высота! А так 30*30 (((
Вот сего заменил выходное зеркало на более пропускающее где-то 50/50 но оно на 30% по площади меньше, так энергия выхода увеличилась в десятки раз!!!Вот только не пойму оно что стало больше расходиться или камера так фоткает?
Видео где полностью юстировка и пуск рубинового лазера...
https://www.youtube.com/watch?v=S0A_-utxAHU&feature=youtu.be
На фото первых четыре как стало и как было три последние...

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #34 : 25 Июнь 2015, 14:51:09 »
Но чего-то не пробивает ничего(((

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #35 : 25 Июнь 2015, 17:22:01 »
Вот с помощью светофильтра снял видео с торца лезвия...маленькая искра или что-то типа такого на 10 сек.
https://www.youtube.com/watch?v=jxzfiV88oEE
одним словом непонятки...видимо много потерь на пожжоном глухом зеркале...нужно срочно менять  :smile:

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #36 : 25 Июнь 2015, 20:52:47 »
Это какие-то высшие моды полезли. Видимо, жженое зеркало стало плохо работать в центре, и TEM00 сдохла.

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #37 : 25 Июнь 2015, 21:43:40 »
На днях заменю зеркало на свеженькое  :smile:

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #38 : 04 Июль 2015, 15:30:57 »
Сменил зеркала и стали искры лететь с места фокуса луча на металл...но это только при 640-645Дж накачки примерно начало... генерит рубин при 200Дж примерно +- там...Качаю на полную ИФП-800 (даю 2000В при 400мкФ капов итого 800Дж дроссель намотан на трансформаторное железо от усилка амфитон 10витков d4mm).

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #39 : 11 Июль 2015, 17:42:07 »
Ну вот и видео с фото как пробивает 0,5мм стальное лезвие (с 2-х пыхов)
https://www.youtube.com/watch?v=85y2-Xb1YEM
https://www.youtube.com/watch?v=8nBQjTIPCIs
https://www.youtube.com/watch?v=jlincYJz9ds
https://www.youtube.com/watch?v=miwTUialNy0

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #40 : 03 Сентябрь 2015, 23:43:25 »
Вот сегодня сделал фото своей паршивой камерой лучей рубинового лазера!!!

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #41 : 04 Сентябрь 2015, 10:23:46 »
Ну вот и все! С первым рубиновым я закончил возиться, вроде-бы все сфотал и снял видео... Если что интересует-спрашивайте!
Вот видео луча с которых я скриншоты делал...
https://www.youtube.com/watch?v=fdiCDiLk2ZI
https://www.youtube.com/watch?v=6I8IQ9z7y6g
Корпус естественно из чего-попало собрал)))Что было под рукой)))

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #42 : 11 Октябрь 2015, 16:16:32 »
Всем привет!
Кто знает порог энергии зажигания рубина 9*75мм(активная зона)???

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #43 : 12 Октябрь 2015, 12:24:01 »
Ой. Считать надо.

Я дам универсальный рецепт расчета, попробуйте его применить к своему случаю.

Лазер работает тогда, когда усиление в кристалле превышает потери. В рубине каждый атом хрома находится, упрощенно, в одном из двух состояний: либо в возбужденном, либо в основном. В возбужденном состоянии атом усиливает фотон (падает фотон - вылетает два фотона), в основном - наоборот, поглощает.

Зная размеры вашего кристалла и процент допирования, вы можете просто посчитать количество атомов хрома в нем. Теперь вам надо подать столько энергии, чтобы получилось усиление, т.е. чтобы возбудилось строго больше 50% атомов. А на самом деле - еще больше, потому что у вас есть потери еще в зеркалах и т.д., и это все тоже надо скомпенсировать. Посчитайте, какой процент фотонов у вас теряется, и сколько надо возбудить атомов, чтобы скомпенсировать эту потерю.

При идеальной накачке вам потребуется ровно столько фотонов накачки, сколько вам надо возбудить атомов. Энергию одного фотона накачки мы, положим, знаем. Перемножаем, получается минимальная энергия лампы, при которой возможна генерация.

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #44 : 12 Октябрь 2015, 14:22:45 »
Ой. Считать надо.

Я дам универсальный рецепт расчета, попробуйте его применить к своему случаю.

Лазер работает тогда, когда усиление в кристалле превышает потери. В рубине каждый атом хрома находится, упрощенно, в одном из двух состояний: либо в возбужденном, либо в основном. В возбужденном состоянии атом усиливает фотон (падает фотон - вылетает два фотона), в основном - наоборот, поглощает.

Зная размеры вашего кристалла и процент допирования, вы можете просто посчитать количество атомов хрома в нем. Теперь вам надо подать столько энергии, чтобы получилось усиление, т.е. чтобы возбудилось строго больше 50% атомов. А на самом деле - еще больше, потому что у вас есть потери еще в зеркалах и т.д., и это все тоже надо скомпенсировать. Посчитайте, какой процент фотонов у вас теряется, и сколько надо возбудить атомов, чтобы скомпенсировать эту потерю.

При идеальной накачке вам потребуется ровно столько фотонов накачки, сколько вам надо возбудить атомов. Энергию одного фотона накачки мы, положим, знаем. Перемножаем, получается минимальная энергия лампы, при которой возможна генерация.
Да, но я не знаю допирования ибо покупал с рук рубин без паЧпорта  :(

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #45 : 12 Октябрь 2015, 14:26:03 »
в принципе мне примерно сказали 600-800Дж для таких размеров, однако я больше 1кДж (насилую ИФП-800) вдуваю и нет ничегошеньки :( ...
Еще возможно из за резонатора, у меня в качестве глухого зеркала стоит призма ПВО, и как мне сказали при таком случае требуется в двое больше энергии накачки...!!!???Так ли это?

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #46 : 12 Октябрь 2015, 22:05:30 »
А можете как-нибудь измерить фактическое поглощение? Хоть красной указкой и фотодиодом. Если лазер не генерирует, это может быть потому, что потери в зеркалах гораздо больше ожидаемых.

И еще для рубина очень важно, чтобы он накачивался ПО ВСЕЙ ДЛИНЕ. Рубин - лазер трехуровневый. Ненакачанная часть кристалла очень сильно поглощает собственное излучение. Именно поэтому у рубинов часто делают прозрачные наконечники на кристалле для крепления.

Оффлайн avrerum

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 325
  • Репутация: +13/-0
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #47 : 12 Октябрь 2015, 22:47:45 »
Этот рубин в отличии от первого по размерам даже чуть меньше разряда лампы 9*75мм, тот что генерит 6,5*80мм.В качестве резонатора использовал призму ПВО(глухое зеркало) и выходное с отражением около 90%-95%. Один приятель сказал, что из за ПВО нужно в два раза больше энергии вводить нежели при использовании зеркала!У меня все рубины с краями без допирования!

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Re: Рубиновый лазер от avrerum
« Ответ #48 : 13 Октябрь 2015, 00:18:05 »
А может и в два раза получиться, да, тут смотря как луч пойдет. Для лазера пороговая энергия пропорциональна ПЛОЩАДИ сечения луча, при этом очень слабо зависит от длины (в идеале - совсем не зависит). Для ПВО получается два луча параллельно, то есть сечение вдвое больше.

Но тут еще очень большие потери энергии на "накачку" неработающей части кристалла.

 



SimplePortal 2.3.3 © 2008-2010, SimplePortal