Тема: Решил собрать ж.л. на родамине

[товарищ мышъ]

Всё таки решил начать построение ж.л. на родамине кварцевой трубки нет, но вот вроде как можно и в видимой части спектра его накачать Подскажите реально или бред?

[Gall]

Родамин накачивается видимой областью спектра, зеленой в основном. Кварц для кюветы необязателен.

Кварц обязателен для самодельной воздушной лампы-вспышки, другой материал не выдержит первого же импульса. Другой лампой накачать лазер на красителях не удастся. Обычная ксеноновая вспышка не годится, даже очень мощная: ее импульс примерно в 10000 раз длиннее, чем надо. Проще всего накачивать лазером на азоте, ламповую накачку в лазере на красителях реализовать гораздо труднее. Если все же накачивать лампой, принципы питания лампы там такие же, как принципы питания азотного лазера - надо получить наносекундный импульс мощностью в несколько мегаватт.

[товарищ мышъ]

Из промышленно выпускаемых ламп что может подойти? Конечно понимаю что питалово к лампе накачки придётся самому делать.

[Gall]

Из промышленно выпускаемых ламп что может подойти? Конечно понимаю что питалово к лампе накачки придётся самому делать.

Ничего из того, что перечислено как серийно выпускаемое в доступных справочниках.

Лазер на красителях с ламповой накачкой устроен совсем не так, как твердотельный лазер. Обычно его лампа - несъемная, сделана заодно с квантроном. Большая часть серийных лазеров на красителях - с лазерной накачкой. У красителей очень высокий gain при надлежащей концентрации, поэтому обычно рабочее тело там очень тонкое - буквально пленка жидкости между стеклышками, а иногда и свободно текущая. Накачивают это тонким сфокусированным лучом.

Напрашивающаяся схема "вместо рубинового стержня поставить трубку с красителем", как в "Юном технике" было - нерабочая.

[Охотник]

странно,а в сети  бродят фотки рабочего образца лазера на красителях. Как раз лампа обычная там, ксенонка походу и схема такая же - по трубке течет краситель...

[Gall]

Лазеры с ксенонкой запускали. В лампу надо вжарить 5-10 Дж за 1-2 мкс (опасность взрыва), при этом раствор красителя должен быть очень чистым, очень насыщенным, а зеркала - очень точно отрегулированными. Луч получается очень слабым, порог генерации едва-едва достигается. Повторять такую конструкцию я не советую.

Сэм это комментирует так: http://www.repairfaq.org/sam/lasercdy.htm#cdyuxf

Еще хочу предостеречь (сам наступал): красители очень ярко флюоресцируют, смотреть больно, и в длинной трубке эта флюоресценция дает довольно тонкий и направленный луч. Его легко спутать с лазерной генерацией! На самом деле он некогерентный (не дает спекла) и довольно сильно расходится, но на первый взгляд это незаметно. Если же качать лазером, то легко начинается перекачка с суперлюминесценцией, когда плохая лазерная генерация происходит от случайных отражений от стекла даже без зеркал резонатора. Если это происходит, надо уменьшить плотность энергии накачки (расфокусироать луч). Я сам несколько часов пытался поймать хорошую генерацию, прежде чем догадался, что происходит.

На самодельной воздушной лампе запустить лазер проще. Кварцевая трубка продается в химмагазинах (в инете). Питать ее надо от конденсаторов малой индуктивности, непосредственно привинченных к электродам лампы (примерно как в азотных лазерах делают). В остальном схема из "ЮТ" верна (только закрывать не пальцем, а пробкой придется). Требуемое давление в лампе - около 8 Торр.

Если бы я делал сейчас лазер на красителях, я бы качал его азотным. Кювета тогда делается из двух стеклышек под углом Брюстера, расстояния в несколько мм между стеклышками достаточно. Азотный лазер годится любой, но на азоте, а не на воздухе, и при пониженном давлении. Можно отпаянный - так проще, не придется все время азот добывать. Его можно сделать самому. Стекло паять нетрудно.

[товарищ мышъ]

Вот нашёл интересную инфу про простой лазер на красителях:

[товарищ мышъ]

Переборов лень возобновил работу над проектом.
Приобрёл две лампы ИНП3-7\80А (даташит http://www.osetia.ru/~razriad/INP37.html)


зеркала думаю заюзать от гелий-неонника

[Gall]

Зеркала от гелий-неонника дадут 633 нм. У родамина 6Ж оптимальная длина волны лежит в районе 560-570 нанометров, а на 633 нм усиление падает более чем в два раза. Лазер работать будет, но получится капризным к юстировке зеркал. Как вариант, можно использовать другой краситель.

Ксеноновые лампы для накачки лазеров на красителях подходят вообще плохо. У них слишком длинный импульс. Из-за синглет-триплетной конверсии оптимальная длительность накачки около 10 мкс и не должна превышать 100 мкс. По паспорту ИНП3-7/80А разрешается эксплуатация с длительностями импульса 3200-4800 мкс, то есть придется работать за пределами паспортного режима лампы. Не взорвалась бы. Либо надо химически гасить эту самую конверсию, сократить время жизни электронов на триплетном уровне, тогда можно использовать длинный импульс.

(Физика явления: после флюоресценции электроны "застревают" на триплетном уровне на длительное время. Продолжение накачки бесполезно - генерации не будет. При длинном импульсе из-за этого вообще не достигается порог лазерной генерации, поскольку все электроны оказываются на триплетном уровне еще в самом начале импульса. Либо надо качать очень быстро, чтобы получить инверсию заселенностей и лазерную генерацию сразу же, либо принять меры против такого "застревания". Обычно идут по первому пути. Сбить электроны с триплетного уровня можно за счет насыщения раствора кислородом.)

[товарищ мышъ]

Ксеноновые лампы для накачки лазеров на красителях подходят вообще плохо. У них слишком длинный импульс. Из-за синглет-триплетной конверсии оптимальная длительность накачки около 10 мкс и не должна превышать 100 мкс. По паспорту ИНП3-7/80А разрешается эксплуатация с длительностями импульса 3200-4800 мкс, то есть придется работать за пределами паспортного режима лампы. Не взорвалась бы. Либо надо химически гасить эту самую конверсию, сократить время жизни электронов на триплетном уровне, тогда можно использовать длинный импульс.

Про химическое гашение конверсии, по подробней нельзя ли, что за в-ва нужно в р-р родамина добавить?  Для меня это будет проще 

Есть ещё одна идея, но возможно маразматическая, так что не судите строго:
есть у меня развакуумная трубка ГЛ-105-В

можно-ли  отрезав электроды использовать  разрядный капилляр ( длинна 250 мм внутренний диаметр около 1 мм )  как кювету для красителя (меня очень смущает малый внутренний  диаметр ) или лучше будет новую кювету из стеклянной трубки(внутренний диаметр 5мм) сделать?

[nerv]

Галл так много говорит о накачке этого лазера лампами, и как все плохо
А на практике - существует в природе (может даже не один, но про них не слышал) промышленно выпускающийся лазер из серии "Радуга". Там накачка осуществляется двумя обыкновенными ИНП3-7/120. Только вот сжема питания совсем не обыкновенная, но тоже ничего сложного.
Я для этих целей раздобыл вот такой кап, откровенно импульсный и 0.47мкф 20кв, т.е почти сто дж вмещающий в себе.

[Gall]

Про химическое гашение конверсии, по подробней нельзя ли что за в-ва нужно в р-р радомина добавит?  Для меня это будет проще 

Я сам точно не знаю. Знаю, что за это отвечает свободный кислород. Еще знаю, что в промышленных лазерах с ламповой накачкой (в той же "Радуге") очень важен состав красителя. Фирмы вроде "Coherent" выпускают для этого готовые составы в порошке, но они до жути дорогие. В промышленных ламповых лазерах импульс длинный, в любительских обычно короткий, ибо короткий менее чувствителен к химии.

Родамин - "покладистый" краситель, на нем лазер запускается легко. Растворять желательно в метаноле. Но отсутствие примесей ОЧЕНЬ важно, технический спирт тут не пойдет.

можно-ли  отрезав электроды использовать  разрядный капилляр ( длинна 250 мм внутренний диаметр около 1 мм )  как кювету для красителя (меня очень смущает малый внутренний  диаметр ) или лучше будет новую кювету из стеклянной трубки(внутренний диаметр 5мм) сделать?

Можно. Форму луча надо прикинуть. Если разрядный капилляр от He-Ne и зеркала от него же, то все в порядке, если не считать возможного пригорания красителя к стенкам трубки и непонятной марки стекла. Концентрация красителя при такой геометрии и зеркалах вроде бы должна быть очень маленькой, почти бесцветный раствор (хотя тут посчитать надо). Если зеркала от другой трубки, надо проверить, согласуются ли кривизна зеркал, расстояние между ними и диаметр капилляра (луча), ну это как обычно. Единственный совет - при прокачке красителя не должно быть мест, которые освещаются накачкой и при этом плохо омываются, потому что там на стенках будет собираться всякая дрянь (продукты разложения красителя) и пригорать. Особенно важно, чтобы на окнах этого не было.

Вообще для красителей ИМХО интереснее схема с лазерной накачкой. Качаем самодельным азотником (сделать не фиг делать, можно получить до мегаватта), фокусируем линзой (лучше кварцевой), а кювету делаем просто из двух стеклышек с прокладкой между ними. С одной стороны полупрозрачное зеркало, с другой дифрешетка. Можно еще дополнительно телескоп поставить, чтобы лучше использовать площадь кюветы и дифрешетки. Такая штука заводится вообще с полоборота, иногда даже начинает генерировать без зеркал на паразитных отражениях от стекол кюветы. Я бы с нее начал, ибо проще, а луч можно плавно перестраивать по длине волны (ИМХО, самая интересная особенность красителей). С набором разных кювет я такой игрушкой перекрывал весь видимый диапазон от УФ до ИК. Качал, правда, от заводского Molectron UV-1000.

[товарищ мышъ]

подумал про свою трупку от гелей неонника(контакты уж откромсал) и решил что не покатит ибо там в концах у капиляра стенки шершавы и дерьма много соберётся при пыщах

так что мне придётся трубку самопальную мутить.....

[Gall]

А может сделать концентрацию красителя повыше и просто между двумя стеклами?

Какие вообще характеристики хочется получить?

[nerv]

Кстати, провел тут недавно эксперимент. Случайно правда, но да ладно.
Суть - система охлаждения ТТ лазера была заполнена дистиллированой водой, объем жидкости - три литра. Добавил к ней незначительное количество флуоресцина, примерно 1/4 (если быть точным ) спичечной головки. Накачка 50дж, частота импульсов 10-12гц. Во входном патрубке жидкость была окрашена, а в выходном уже нет.