Тема: Дисковые лазеры

[Евгений]

Я планирую как то так... Вот только с  резонатором и напылением зеркала HR на диск будет не просто остальное точится и покупается. На фото не рабочий экземпляр а концепт с зеркалами HR/HR для исследований термических эффектов в диске при накачке 1квт.

[Gall]

Сколько денег потрачено а воз под названием ЛТС и ныне там...

Нет, как раз результаты там есть. ЛТС под лучем идет, результаты обсчитываются, статьи по строению материи пишутся. Ну а получение энергии с помощью ЛТС никто, кроме журналистов, и не обещал.

Если делать HR/HR, то не получится ли так, что ВСЯ энергия будет уходить на нагрев ЗЕРКАЛ? Поглощение в среде невелико, накачка идет, выходит, диссипация только в зеркалах будет? Подходящая ли это модель?

[Евгений]

Эта модель отличается от рабочего варианта только тем что две стороны диска HR для анализа термических процессов в диске. Действующий образец CAMIL состоял из двух десятков таких элементов и вых мощность 5-6 квт. Естественно рабочий диск с глухим зеркалом только на стороне теплообменника.

[Gall]

Вот и вопрос: а насколько, на самом деле, влияет замена OC на HR на эти самые термические процессы? Казалось бы, излучение через OC должно уносить значительную часть энергии и заметно охлаждать лазер. Или это несущественно в такой конструкции?

[Евгений]

Проверялся предел прочности композитного дискового активного элемента состоящего из допированного  Yb ионами фосфатного стекла в центральной части и не допированного массива стекла вокруг предназначенного  для увеличения площади диска контактирующей с теплообменником. Эта не допированная часть диска обеспечивает функцию коллиматора излучения линеек ЛД для более качественной и равномерной накачки центра диска. А глухое зеркало на выходе это burn тест. Ставим OC и получаем 1030nm на выходе при 30 % КПД. У меня один кусок yag с допированной Yb центральной частью вокруг чистый yag без активатора а вторая заготовка это Yb yag в центре и вокруг материал Sm Yag ASE (Amplified Stimulated Emission). Гранат то он прочнее стекла будет и более термостойкий. Вопрос кому доверить распиловку заготовок, полировку и нанесения HR зеркала на одну из сторон. Технологий как сделать это все дома качественно я не знаю.

[Gall]

Чисто технически технология есть, я могу ее объяснить, но она очень муторная и хлопотная. В резке нет ничего хитрого (алмазный диск, стандартно), а вот полировка - это ой. В кустарном варианте делается почти полностью вручную, контроль поверхности по интерференции. Любители зеркала для телескопов так делают.

[Евгений]

Буду признателен за любую помощь. Вы мне уже помогли разобраться источником тока для Fap за что Вам большое спасибо. То что хлопотно и муторно это не пугает была бы возможность получить результат. Зимой времени свободного больше. Только вот напыление HR зеркала для 1030nm возможно повторить кустарно?

[Gall]

Про напыление не знаю. В принципе, высокий вакуум можно получить полукустарно. Диффузионно-масляный насос нетрудно изготовить на токарном станке, найти какой-нибудь подходящий форвакуумник, и вакуум будет. С высоким вакуумом уже что угодно делать можно.

Идея шлифовки довольно простая. Делается полировальник из достаточно мягкого материала (в старых книгах рекомендуют смолу), покрывается абразивом, затем крутим заготовку, крутим полировальник и вручную прижимаем полировальник к заготовке. Такая штука снимает весьма равномерный слой, и главное - центрально-симметричный. Периодически проверяем поверхность, например, по кольцам Ньютона. Сейчас это не проблема - интерферометрия лазерной указкой творит чудеса. Замечаем положение неравномерностей и в следующем раунде их корректируем, чуть больше надавливаем на эти места или используем полировальник другой формы. Полировка идет очень медленно, поэтому буквально каждое движение перепроверяется, и в результате можно получить плоскость, сферу или асферику любых заданных характеристик.

По подобным вещам очень помогают старые руководства по лабораторной работе, например Д.Стронг "Практика современной физической лаборатории", его же "Техника физического эксперимента" (на русском - 1947-1948 годы). Оборудование физической лаборатории конца XIX - начала XX века как раз примерно соответствует возможностям современного продвинутого любителя. А оптику в то время умели делать весьма высокого качества. В частности, шлифовка линз и напыление металлических зеркал в книгах Стронга описаны полностью и детально. Стеклодувное дело, кстати, тоже.

[Евгений]

2Gall.
Можно отнять еще немного Вашего времени по такому вопросу... Купить линейки на 940 нм по деньгам получалось что то уж больно круто, за 60w в приемлемом качестве оказалось 900$ и неликвиды по 350-400$ за шт при нужном количестве 35 шт это заставило задуматься о реальности сборки дискового лазера на Yb элементах в домашних условиях. Однако приемлемый выход нашелся в виде относительно дешевых линеек ЛД novalux 40W с внешним резонатором. Купил их 9 шт и пообещали еще шт 40 за разумные деньги. Принципиально ли выходное полупрозрачное зеркало необходимое для корректной работы линейки делать в виде отдельного элемента или можно напылить его на грань/торец диска который будет качать эта линейка?

[Gall]

Напылять можно, если повезет. Если форма, размеры и расстояние подходят, то почему бы и нет. Надо только не забывать про попадание Yb-излучения обратно в диод накачки. Если оно опасно сильное, то накачку надо делать под углом, и фокус не пройдет.

[Евгений]

Насколько губительно будет для линейки обратное излучение это только на практике смогу проверить. Сколько зеркал не попадало в руки все они работали поверхностью со стороны стекла а не со стороны напыления. Тут же получается что внешняя сторона зеркала будет рабочей критично ли это?

[Gall]

Хорошие зеркала - "зеркала первой поверхности" - работают как раз стороной напыления. Стекло с другой стороны вообще может быть матовым. Так делают, чтобы преломление в стекле и отражение от непокрытой поверхности стекла не влияли на работу оптики. Стекло используют только потому, что его удобно полировать - в принципе его можно было бы заменить даже на непрозрачный металл.

Вообще странно. Зеркала, работающие сквозь стекло, в оптике редкость. Это в быту их часто используют, чтобы стекло одновременно играло роль защиты для нежного отражающего слоя.

[Евгений]

Извиняюсь за зеркала.... Пересмотрел два комплекта маркировкой указывают на сторону с покрытием один промаркирован наоборот стрелкой на сторону без покрытия. Затупил:( попробую выяснить  сможет ли ООО"Электростекло" за разумные деньги нанести соответствующее покрытие на грани диска.

[Евгений]

Хочу купить сборки линеек ЛД для накачки Yb Yag диска
Забирать буду все если получится договориться по цене но не в том суть...
Не могу разобраться... В Yb Yag три энергетических уровня участвующих в генерации, то есть для непрерывного режима как бы не подходит но этими линейками а они CW накачивали допированное Yb волокно. Но для неперерывной генерации нужно четыре рабочих энергетических уровня. Будет ли диск из Yb Yag работать в CW режиме?
 

[Gall]

Yb:YAG - не истинная трехуровневая, а квазитрехуровневая система. В этом ключ к разгадке