Тема: СО2-ЛАЗЕР С ДИФФУЗИОННЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ ТЛВ-700

[Gall]

В характеристиках дело. Помимо мощности, есть еще когерентность. Легко получить большую мощность при плохой когерентности или хорошую когерентность при маленькой мощности. Очень трудно получить одновременно и мощность, и когерентность. ТЛВ потому и дорогой, что у него и то и другое сразу.

У лазера на трубках совершенно иной принцип действия по сравнению с волноводным лазером. Конструкция с трубкой и двумя зеркалами действительно самая простая и дешевая, но на ней трудно получать большую мощность. Серийные стеклянные трубки выпускаются на мощность до 150-180 Вт. На больших мощностях используют другие конструкции.

Кстати, а 150 Вт точно не хватает? На такую мощность сделать просто и дешево.

[sser]

Для разминки можно ватт на 50-100 сделать...
Но ,как клад найду обязательно на 1000вт сделаю ...
 

[Gall]

Слишком большая мощность - тоже плохо. Киловатт, сконцентрированный в одной маленькой точке, может расплавить на фиг все вокруг этой точки, если луч движется слишком медленно. Тепло-то выделяется. Начиная с каких-то больших мощностей появляются и другие эффекты. На мегаваттах, например, лазер будет не резать вещество, а устраивать "лазерную искру". И гораздо раньше начнет вызывать фотохимические реакции, не всегда желательные. Так что жадничать тут не надо - мощность луча должна быть соразмерна характеристикам механизма фокусировки, передвижения, отвода тепла и т.д.

[sser]

С кислородом прорежет...
Универсальность этого лазера неоспоримый фактор который и привлекает .
Система откачки, прокачки ,(баллоны, вакуумный насос) на 100вт лазере не нужна, если купить китайский отпаянный лазер ,этот и дешевле будет..., останется БП соорудить и охлаждение приляпать....
По этому смысла нет делать на 100вт .Если только сделать самодельный излучатель(ватт на 50-100) для проверки всей системы в целом ,для дальнейшего использования с такими же однотипными излучателями соединенных в один резонатор более мощного лазера. Что и есть в задумке, или я не прав?
примерно так http://s006.radikal.ru/i214/1402/c9/e6f7255317d1.png

[Gall]

С однотипными трубками эта схема работать не будет. Не выдержат окна. Слишком мощный луч.

Соль этой схемы в том, что в ней много очень тонких каналов, а между зеркалами и каналами вообще ничего нет. Зеркала находятся в том же самом газе, без каких-либо окон. Это позволяет иметь гигантские плотности энергии, не вызывая перегрева.

По этой схеме можно соединить последовательно две-три однотипных трубки. Их можно даже поставить просто на одной прямой, как продолжение друг друга. Можно с помощью зеркал поставить в любой удобной конфигурации. Чаще всего трубок ровно две, зеркала как в обычном лазере, а для удобства трубки стоят параллельно, с поворотом луча парой зеркал на 180 градусов на одном из концов.

Можно еще сделать схему "генератор-усилитель". Это когда луч маломощного лазера пропускается просто через трубку без зеркал и от этого усиливается. Усиление надо считать - оно не будет равно мощности трубки. Обычно эту схему используют для получения ОЧЕНЬ высококачественных лучей. Например, маленький очень качественный лазер на 50 мДж проходит через серию усилителей и дает на выходе 100 Дж все с тем же великолепным качеством.

[sser]

С однотипными трубками эта схема работать не будет. Не выдержат окна. Слишком мощный луч.

Так, луч будет в среде газа вместе с поворотными зеркалами ,и выйдет в атмосферу только в одном месте, через выходное зеркало.

http://s019.radikal.ru/i629/1402/e4/4979298e6198.png
Охлаждение можно общее сделать для всех трубок, и все  упрятать в широкую трубу ,скрепить фланцами как у ТЛВ-700.

[Gall]

Не получится удержать фокусировку луча. Улетит в стенку трубки.

В расчетах подобных систем геометрическую оптику использовать нельзя. Нужно учитывать дифракцию луча на своих собственных краях (теорию гауссовых пучков).

Лазер с тонкими каналами потому и называется "волноводным", что в нем существенную роль играют малоугловые отражения луча от боковых стенок канала, как в волноводе.

[sser]

http://filegiver.com/free-download/9708-099.pdf
На странице 101 рис.3        - теория кратко описана

[Gall]

Да, упрощенно. Спасибо, хорошая статья. Но в ней не отмечена очень важная тонкость: а как, собственно, делается, чтобы в этой конструкции луч шел именно как нарисовано. В реальной конструкции зеркала не будут плоскими! Они будут вогнутыми, с эффектом фокусировки, чтобы удержать луч в пределах трубок. И все параметры - радиус кривизны, расстояния и т.д. - вычисляются.

По теории лазеров на русском языке непревзойденный учебник - О. Звелто "Принципы лазеров". Это обязательная к прочтению книга для тех, кто строит лазер сам, даже если в основном придерживаться готовых чертежей.

[sser]

Спасибо ,книга очень полезная,-читаю....
Еще бы чертеж, чтобы читать и проверять....

[Gall]

Если надо еще, то есть еще Айхлер, Айхлер "Лазеры: исполнение, управление, применение". Там примерно то же самое, но картинок больше, а формул меньше.

А если наоборот, формул побольше и расчеты поточнее, тогда это Siegmann, "Lasers" (не переводилась на русский).

А чертеж у самодельных лазеров проще всего делать так. Берутся детали, "которые можно достать", из них чертится что-нибудь примерно разумное, а потом просчитывается, будет ли это работать. Реалистичных вариантов самодельных конструкций довольно мало, поэтому простой перебор методом проб и ошибок работает хорошо.

[sser]

Не получится удержать фокусировку луча. Улетит в стенку трубки.

Китайцы уже три трубки так соединили - результат 400W...
http://www.alibaba.com/product-detail/400W-High-Power-CO2-Laser-Tube_1045155392/showimage.html
http://www.alibaba.com/product-detail/400W-high-power-CO2-laser-tubes_1719686743.html

[avrerum]

Жесть!!!Просто жесть!!!

[sser]

Как понял из книг ,резонатор такого типа может быть не более 10м,длиннее только резонатор волноводный с короткими тонкими(2-4мм) трубками как у ТЛВ-700 их 17 по 6 трубок вряд...еще призмы 2 зеркала , глухое зеркало и выходное ,далее телескоп, вот все пока что знаю про излучатель(резонатор), как это все располагать пока "не врубился"...в инете на него схемы нет.

[Gall]

Китайцы уже три трубки так соединили - результат 400W...

Только это не соединение трубок, а одна трубка с перегибами. Разница большая: диаметр капилляров, радиус кривизны зеркал и т.д. Зеркала в таких схемах обычно сферические, а луч имеет по перетяжке в каждой трубке. Это вполне рабочая схема, но реализовать ее, не имея собственного цеха шлифовки зеркал, будет сложно и дорого. Поэтому я с самого начала ее исключил.