Лазеров типы

Кроме этих параметров, большое значение имеют габариты лазеров, тип охлаждающего устройства, напряжение и мощность источника питания, возможность установки на движущемся объекте, влияние внешних условий на стабильность параметров излучения и др. [c.40]

Лазерная генерация возникает при переходе между энергетическими уровнями иона аргона [10]. В ионных газовых лазерах типа аргонового плотность тока накачки должна быть гораздо больше, чем в лазерах на нейтральных газах (например, в гелий-неоновых лазерах). Действительно, в ионных ла- [c.46]

Классическим газовым лазером является гелий-неоновый лазер, работающий на смеси гелия и неона с соотношением от 7 1 до 5 1. В газовых (молекулярных) лазерах на СО2 смесь 02-N2-He возбуждается в режиме тлеющего разряда. Для создания инверсии заселенностей используется резонансная передача энергии от одного из компонентов - молекулярного азота - молекулам СО2 присутствующий в смеси гелий способствует ее охлаждению вследствие своей большой теплопроводности. Переходы между рабочими уровнями сопровождаются генерацией излучения на длине волны 10,6 мкм. На лазерах этого типа получены наибольшие уровни выходной мощности, а также наиболее высокие (10-30%) значения к.п.д. по сравнению с другими лазерами. [c.99]

Одним из перспективных типов лазеров являются химические лазеры, в которых инверсия заселенностей создается в ходе химической реакции. Первый эффективный химический лазер был создан в 1969 г. в Институте химической физики АН СССР В.Л.Тальрозе с сотрудниками при использовании реакции фторирования водорода. В подобных лазерах (на молекулах НР) достигаются мощности непрерывной генерации 1-10 кВт на длине волны 2,7 мкм, а на молекулах ВГ - на длине волны 3,6 мкм. [c.101]

В зависимости от типов применяемых активных сред лазеры подразделяются на 1) твердотельные (на кристаллах и стеклах как активных средах) 2) газовые 3) полупроводниковые 4) лазеры на красителях. [c.192]

Жидкие кристаллы смектического типа удобны для термооптической записи информации. Процесс записи предельно прост. Плоский стеклянный капилляр заполняется смектиком. Его исходное состояние — прозрачный монокристалл. Молекулы в нем ориентированы перпендикулярно стенкам. Тонкий инфракрасный луч лазера быстро скользит по стеклу, выводя буквы или цифры.В местах падения луча смектик нагревается и переходит в изотропную жидкость. Остывая, места записи становятся мутными. Если направить на капилляр считывающий луч, то он проявит места записи, ставшие непрозрачными. Чтобы стереть запись, нужно опять нагреть жидкий кристалл до однородной жидкости и медленно охладить до смектической мезофазы. Аналогично производится регистрация инфракрасных голограмм. [c.251]

Теперь мы вернемся к рассмотрению методов, благодаря которым достигается инверсия заселенности в некоторых типах лазеров, имеющих практическое значение. В этих механизмах важную роль играют процессы внутри- и межмолекулярного переноса энергии. Тепловое возбуждение не может, по определению, привести к инверсии в равновесной системе. Прямое поглощение света не может дать инверсию в простой двухуровневой системе, потому что падающее ( накачивающее ) излучение будет не только возбуждать нижнее состояние в верхнее, но и инициировать вынужденное излучение из верхнего состояния, вызывая уменьшение его заселенности. Однако для получения инверсии заселенности и, следовательно, лазерного действия может быть использована трехуровневая система. На рис. [c.142]

Четырехуровневая система (см. рис. 5.5, б) потенциально гораздо более эффективна, чем трехуровневая. К этому типу относятся лазеры на ионах неодима, внедренных в различные матрицы, такие, как стекла или иттрий-алюминиевый гранат (Ыа-УАО-лазер). Такие лазеры годятся для получения как высоких импульсных, так и непрерывных мощностей энергии. Отличительной особенностью схемы на рис. 5.5, б по сравнению с рис. 5.5, а является уровень А, на который попадает излучение от В. Так как вначале этот уровень не заселен, то нет необходимости большую часть частиц X возбуждать до С, чтобы концентрация частиц на уровне В, [В], стала больше, чем [А], и лазер начал работать. Для непрерывного действия необходимо, чтобы состояние А быстро опустошилось (в твердых лазерах при безызлучательных переходах) с целью получения инверсии заселенности по отношению к В. [c.143]

Принципы действия лазера описаны в разд, 5.7. Там упомянуто несколько способов, которыми достигаются инверсные заселенности в важных типах лазеров. Некоторые лазеры работают в непрерывном режиме, другие — в импульсном, часть— в обоих режимах. Данные о ряде рассматриваемых лазеров сведены в табл. 7.2. [c.182]

Наилучшими источниками коротких мощных импульсов света являются лазеры. В настоящее время разработано и выпускается промышленностью большое количество импульсных лазеров различных типов. Лазеры, работающие в режиме модулированной добротности, дают импульсы длительностью 10 —10 с, а ]В режиме синхронизации мод — до 10 2 с (см. таблицу). Возможность использования умножения частот ((при прохождении лазерного импульса через некоторые сильно поляризующиеся кристаллы возникает излучение с частотой 2v, Зv или 4v) и лазеров на красителях позволяет получать лазерные импульсы любой необходимой длины волны в диапазоне 250—1300 нм. К недостаткам лазеров следует отнести то, что в результате большой мощности импульсов в образцах могут возникать специфические лазерные эффекты (эффекты, связанные с большой локальной концентрацией возбужденных молекул и их взаимодействием между собой и нелинейные эффекты), и кроме того, в фотохимически активных системах происходит быстрый фотолиз вещества. Характеристики некоторых импульсных лазеров приведены в таблице на с. 209. [c.210]

Среди др. типов Л х перспективны лазеры на основе разветвленной цепной р-ции горения S, генерирующая молекула-колебательно-возбужденный СО (длина волны лазерного излучения мкм) ОН-СО -Л.х. на основе р-ции Н -t- О3 -> ОН -(- О, Колебательно-возбужденный радикал ОН передает энергию молекуле СО,, к-рая генерирует лазерное излучение с длиной волны 10 мкм. Можно ожидать создания Л. х., изл) чающего в видимом диапазоне длин волн. [c.568]

Известно, что некоторые углеродные твердые материалы при нагревании (от 600 С и выше) способны светиться. Этот свет можно разложить с помощью призмы и получится непрерывный спектр, В настоящее время ученые пытаются заставить фуллерены светиться, прикладывая электрическое напряжение - как раз этот эффект имел бы наибольшие практические приложения при создании новых типов лазеров или дисплеев. [c.156]

Инверсную заселенность можно получить также в химических реакциях, в которых продукты реакции находятся в возбужденном состоянии. В химическом лазере энергия лазерного излучения создается в результате химической реакции. Например, струю газа, содержащего атомы фтора, можно смешать с дейтерием (или водородом) и двуокисью углерода, вызывающей цепную реакцию, в которой образуется колебательно-возбужденный фтористый дейтерий (или фтористый водород). Колебательно-вращательная энергия возбужденной молекулы DF накачивается на верхний уровень лазера на СОг с помощью межмолекулярного процесса переноса энергии. Получающийся таким образом лазер на СО2 непрерывного действия с длиной волны 10,6 мкм может полностью обеспечиваться химическими источниками, если атомы фтора образуются по реакции типа [c.558]

Твердые пробы могут быть в виде тонких суспензий в жидкости (взвесей). Их вводят в плазму, используя, например, распылитель У-типа. Альтернативой служит получение мелких частиц с помощью абляции твердых проб с использованием искры (для проводящих проб) или лазера (для проб любого типа). Потоком аргона частицы переносят в плазму [8.1-14]. Пробу можно также поместить в графитовый тигель, который вводят в нижнюю часть плазмы. Затем осуществляют введение пробы с помощью испарения (внесение твердой пробы) [8.1-15]. [c.21]

Второе направление — применение стационарного оборудования в основном вертикальной компоновки, снабженного автоматическим программным управлением технологического процесса обработки и автоматическими системами контроля хода процесса. Емкость оборудования определяется геометрическими размерами обрабатываемых приборов и величиной потребляемой мощности. Количество одновременно тренируемых приборов может меняться от единиц в мелкосерийном производстве крупногабаритных приборов с больщой потребляемой мощностью (например, газоразрядные приборы типа ДРЛ-2000 или ДРТ-2500, трубки для ионного газового лазера типа ДАРК-9000 или ДАРК-12000) до нескольких тысяч в крупносерийном или массовом производстве (например, газоразрядные приборы типа СГ в пальчиковом оформлении, сверхминиатюрные радиолампы и т. д.). В качестве мер защиты от перегрева в результате выделения большого количества тепла применяется преимущественно принудительная приточная вентиляция, создающая избыточное давление внутри аппаратуры и как следствие этого не позволяющая наружному запыленному воздуху загрязнять аппаратуру и установленные тренируемые приборы. Воздушный отсос (вытяжная вентиляция) применяется редко, в основном тогда, когда тренируемые приборы имеют ионизирующее излучение или при тренировке выделяется озон. В производстве крупногабаритных мощных приборов для отвода выделяемого тепла используется водяное охлаждение стенки корпуса, конструктивно выполняемое в виде змеевиков, по которым пропускается вода. [c.291]

Весьма перспективными источниками когерентного монохроматического излучения являются лазеры. Есть опыт исдользования лазеров в качестве источника излучения в инфракрасных газоанализаторах. В лазерном гигрометре [29], предназначенном для анализа влажности газов, использован лазер типа J И-67 с длиной волны излучения 1,152 мкм. При усовершенствовании другого газоанализатора [30] применили гелин-неоновый лазер с длиной волн 0,75 мкм. Фотонриемником служил обычный сернисто-свинцовый фоторезистор. Частота модуляции светового потока равнялась 800 Гц. [c.231]

С перестраиваемыми лазерами типа лазера с переворотом спина (см. следующий раздел) диапазон примеиений и чувствительности можно значительно увеличить. При использовании метода частотной модуляции, в котором частота излучения лазера иериодически сканируется по полосе поглощения молекулы, менее 10"Э Вт мощности поглощенного лазерного излучения все еще можно обнаружить с хорошим отношением сигнал/шум [38]. Этот Л4СТ0Д также устраняет проблему фонового шума, вызываемого поглощением стенок. [c.255]

Антимониды, арсениды и фосфиды вдохнули новую жизнь в приемники инфракрасных лучей, высокотемпературные силовые диоды, источники когерентного и некогерентного излучения, фотоэлементы, детекторы эффекта Холла, туннельные диоды и другие приборы. Исследования Б. М. Вула, Л. Н. Наследова и других советских физиков показали, что у арсенида галлия и подобных ему полупроводников при низких температурах проявляются свойства квантового генератора радиоволн оптического диапазона. Полупроводниковые лазеры имеют преимущества перед лазерами типа рубина, их к. п. д. близок к 100%. [c.188]

Для передачи лазерного излучения технологическому объекту и управления пучком служат специальные энергетические оптические системы [10]. С помощью фокусирующих, отражающих и преломляющих оптических элементов излучение лазера может быть подведено к заданным зонам обработки. Для изменения направления излучения с длиной волны, лежащей в видимой и ближней инфракрасной частях спектра, используют призмы полного внутреннего отражения и интер ференционные зеркала с многослойными диэлектрическими покрытиями. На длине волны 10,6 мкм применяют зеркала с покрытиями из золота и алюминия. Для перемещения луча в пространстве используют системы подвижных зеркал. В промышленных лазерах применяют фокусирующие системы телескопического и проекционного типов. [c.101]

Атомно-ионизационный метод анализа был бы невозможен без использования лазеров. Поскольку наиболее селективным методом ио1П1зации атомов является нх предварительный перевод в одно из возбужденных состояний и поскольку в видимой и ультрафиолетовой областях спектра лежат спектральные линии атомов многих элементов, то имеиио лазеры, генерирующие излучение в этих областях, являются неотъемлемой частью любого прибора для атомно-ионизационного метода. В основном это лазеры, работающие на органических красителях как активных средах. Непрерывная перестройка длины волны излучения, достаточная для достижения (во многих случаях) режима насыщения, сделала лазеры на органических красителях незаменимым средством селективного возбуждения атомов многих элементов. Существует много типов таких лазеров. Наиболее часто используемые лазеры имеют следующие xapaivTepH THKH область непрерывной перестройки от —300 до 800 нм, выходная мощность 1—20 кВт в линии генерации, ширина которой варьируется от 1 до 0,01 нм при длительности 7— 12 НС в случае лазерной накачки и 1—50 мс при ламповой накачке лазера на красителях. Следующей неотъемлемой частью установки является атомизатор, в качестве которого наиболее широко, как это уже упоминалось, используется пламя, а также электротермические атомизаторы с испарением находящихся в них образцов в вакууме. Находят применение и различного вида электротермические атомизаторы, работающие при атмосферном давлении. [c.185]

В годы второй мировой войны в связи с потребностями радиолокационной техники были разработаны детекторы из германия и кремния. Исследование этих полупроводниковых материалов привело американских ученых Бардина и Браттейна в 1948 г. к созданию транзистора, теория которого была разработана В. Шокли. С этого времени начинается промышленный выпуск многих типов полупроводниковых приборов и, в первую очередь, диодов,, усилительных триодов, мощных выпрямителей, индикаторов излучения, а также преобразователей световой и тепловой энергии в электрическую. За последние годы на основе полупроводников созданы магниточувствительные приборы, измерители механических деформаций, излучатели света и в том числе квантовые генераторы — лазеры, позволяющие получать направленный луч света высокой интенсивности. Одним из весьма перспективных направлений является использование полупроводников в качестве управляемых катализаторов химических реакций. [c.10]

Лазеры на органических красителях относятся к только что описанному четырехуровневому типу. Многие красители (напри- [c.143]

Эксперименты на пикосекундной временной шкале и более короткой требуют других подходов. Световая вспышка, вызывающая возбуждение или фотолиз молекул исследуемого вещества, генерируется лазером с пассивной синхронизацией мод, оснащенным системой выделения одиночного импульса из цуга. Хотя пикосекундная импульсная спектроскопия опирается на методику двух вспышек — возбуждающей и зондирую -щей,— импульс зондирующего света обычно получается за счет преобразования части света возбуждающей вспышки, а необходимая короткая временная задержка легко достигается благодаря конечной скорости света. Зондирующий световой пучок направляется по варьируемому более длинному оптическому пути. Для абсорбционных экспериментов спектр этого излучения может быть уширен (например, ССЬ преобразует малую часть излучения лазера на неодимовом стекле с длиной волны 1060 нм в излучение в широком спектральном диапазоне). Для других диагностических методик, например КАСКР, это излучение может быть преобразовано в излучение другой частоты. Существует также ряд специализированных методик для изучения испускания света в пикосекундном диапазоне. Одна из них связана с электронным вариантом стрик-камеры. Для регистрации временной зависимости интенсивности сфокусированного пучка или светового пятна в механическом варианте стрик-камеры используется быстро движущаяся фотопленка. В электронном варианте изображение вначале попадает на фотокатод специального фотоумножителя типа передающей телевизионной трубки. Под действием линейно изменяющегося напряжения, прилагаемого к пластинам внутри трубки, образующиеся фотоэлектроны отклоняются тем сильнее, чем позже они вылетели из фотокатода. Для регистрации мест попадания отклоненных электронов может использоваться фосфоресцирующий экран с относительно длинным послесвечением, изображение на котором фотографируется или преобразуется с помощью электроники для последующего анализа. Этот метод носит название электронно-оптической хроноскопии. В альтернативном методе для изучения флуоресценции с пикосекундным временным разрешением Используется затвор, основанный на эффекте Керра (вращение плоскости поляризации света в электрическом поле), индуцируемом открывающим лазерным импульсом. В еще одном методе (флуоресцентная корреляционная спектроскопия) часть света возбуждающего импульса проходит через оптическую линию задержки и смешивается с испускаемой флуоресценцией в нелинейном кристалле (см. конец разд. 7.2.3), давая на выходе [c.203]

Чаще всего в инжекционных лазерах в качестве активного вещества используют арсенид галлия (GaAs). Внешнюю поверхность р-слоя металлизируют и к ней, как и к металлической пластине-оснойанию, приваривают контактные выводы. Кристалл полупроводника с линейными размерами порядка десятых долей миллиметра имеет форму неправильной усеченной четырехгранной пирамиды (рис. 210). Две боковые грани (4) строго параллельны, их поверхности отполированы они образуют оптический резонатор (типа Фабри—Перо). Во избежание оптического резонанса между двумя другими гранями 4 ) их скашивают под углом к. основанию, а поверхности оставляют необработан-жекционногГлаз р1Г ши. На грзни, образующие оптиче-1 - р-слой 2 - п-слой 3 - СКИЙ резонатор, обычно не наносят [c.524]

Лазерный кинескоп дает и одноцветное, и цветное изображение, для чего подбирают три разных полупроводника и располагают их лесенкой. Используя такую трубку, можно создать относительно дешевый цветной телевизор с экраном в несколько квадратных метров. На основе лазеров этого типа, по-видимому, можно создать принципиальную новую систему телевидения и кино без громоздкой аппаратуры, без кинопленки — ее заменит магнитная лента и даже без специальных просмотровых залов, поскольку изображение, даваемое лазерной трубкой, настолько ярко, что его вполне можно смотреть и при дневном освещении. [c.526]

Изучены фазовые равновесия в системах La- o-Ni-0, Ьа-Мп-Н1-0, Ьа-Ме-Со-О, Ьа-Ме-К1-0, Ьа-Ме-Со-Ы1-0, где Ме - Са, 8г, Ва. Методами рентгеновской, нейтронной дифракции и ЕХАР8 спектроскопии изучены структуры индивидуальных сложнооксидных фаз. Впервые установлены типы ряда структур, вычислены координаты атомов, длины связей и степени заполнения различных кристаллографических позиций. Изучена кристаллическая структура полученных твердых растворов и выполнено моделирование их дефектной структуры, оценена кислородная нестехиомет-рия. Методом валентных связей во все оксидах оценена степень окисления никеля. Полученные сложнооксидные материалы могут служить при изготовлении электродов топливных элементов, газовых лазеров и катализаторов многотоннажного органического синтеза. [c.118]

Зиачение и применении. В. с. высоко индивидуальны, что позволяет по неск. линиям отождествлять конкретные молекулы (конформации, изотопные разновидности и т.п.). Именно по B. . открыто существование своб. молекул в межзвездном пространстве. По тонкой структуре В. с., вызванной колебательно-вращат. взаимод., можно определять потенциальные ф-ции внутр. вращения, инверсионного и др. типов внутримол движений с большими амплитудами (см. Нежесткие молекулы). Совр. техника (двойной оптико-микроволновой резонанс с использованием лазеров) позволяет наблюдать чисто вращат. переходы в высоковозбужденных (электронных и колебательных) состояниях молекул, т.е. изучать по B. . св-ва молекул в этих состояниях. Исследование параметров спектральных линий (уширение, сдвиг частоты) дает сведения о межмолекулярных взаимодействиях. [c.430]

На диэлектрич. кристаллах и стеклах созданы лазеры, работающие в разл. режимах и излучающие преим. в диапазоне длин волн I -3 мкм. Их мощности генерации достигают 1 кВт в непрерывном режиме (кристаллы зА150,2-Nd ), 10 Вт в импульсном режиме при длительности импульса 1 НС (стекло с Nd ) кпд 1-5%. Осн. недостатки этого типа Л. м.-сложность выращивания кристаллов больших размеров и высокого оптич. качества, низкая теплопроводность и невысокие мех. св-ва стекол, что препятствует создаю1ю лазеров на стекле, работающих в непрерывном или периодич. режиме при большой средней мощности накачки. [c.566]

Полупроводниковые кристаллы-активные среды полупроводниковых лазеров. Излучение в них генерируется в результате переходов между энергетич. уровнями зоны проводимости и валентной зоны. Иссюльзуют [юлу-проводники типа А В , А "В , А В . Активные элементы изготовляют из монокристаллов (напр., dS, GaAs, InAs, PbS), содержащих в своем объеме области, для к-рых характерен электронно-дырочный переход (р - и-переход), и из кристаллич. гетероструктур, образованных чередованием кристаллич. слоев, различающихся по хим. составу, но имеющих одинаковый период кристаллич. решетки. Наиб, распространены гетероструктуры, образованные слоями полупроводников типа А "В на основе арсенидов, фосфидов, антимонидов Ga и А1 и их твердых р-ров. Гетероструктуры получают также на основе многокомпонентных (тройных и более) твердых р-ров замещения (напр., Al,Ga, As), в к-рых при изменении состава в широких пределах период решетки не меняется. Полупроводниковые монокристаллы [юлучают из особо чистых исходных в-в кристаллизацией из расплавов (метод Чохральского, горизонтально направленная или зонная кристаллизация в контейнере, бестигельная зонная плавка) и эпитаксиальным выращиванием тонких кристаллич. слоев при кристаллизации из газовой фазы или расплавов твердых р-ров. Необходимые характеристики достигаются введением примесей в расплав или методом ионного внедрения примесных атомов. В качестве легирующих примесей используют, напр., элементы П (Zn, d, Mg акцепторы электронов), IV, VI (Sn, Те, Se, S доноры) групп. Благодаря разнообразию полупроводниковых кристаллов созданы лазеры, излучающие в диапазоне длин волн 0,3-30 мкм, обладающие малой инерционностью ( 10 с) и высоким кпд (до 50%), работающие как в импульсном, так и в непрерывном режиме (мощности 10 Вт при длительности импульса 3 НС и 10 Вт соответственно). Лучевая прочность полупроводниковых Л. м. ограничивает выходную мощность лазеров. [c.566]

Лля регистрации спектров используют спектрофотометры разл. типов. Обычно в этих приборах излучение от источника проходит через кювету с в-вом и разлагается в монохроматоре (призма, дифракц. решетка) по длинам волн или частота.м. Для возбуждения спектров излучения и рассеяния широко применяют лазеры. Спец. техника (многоходовые кюветы, фурье-спектрометры и др.) позволяет регистрировать следовые кол-ва в-ва в диапазоне т-р от 4 до 1000 К, исследовать короткоживущие объекты (в течение 10" с) и кинетику хим. р-ций. М. о. с. лежит в основе мол. спектрального анализа, позволяет изучать строение в-в в разл. агрегатных состояниях, а также пов-сти твердых тел. [c.114]

Работы в области квантовой электроники, приведшие к созданию геиератаров и усилителей нового типа - Мазеров и лазеров [c.778]

Процессов, затрагивающих синглетные состояния, а также связанных с образованием других очень активных частиц, следует использовать наносекундную импульсную спектроскопию, в которой применяется рубиновый лазер (разд. 10.6.3). Схема faкoгo прибора показана на рис. 16.20. Световой импульс от рубинового лазера с модулированной добротностью (ванадилцианин) проходит через кристалл определенного типа, например кристалл первичного кислого фосфата аммония, в результате чего частота удваивается. Около 20% излучения при 694 нм, входящего в удвоитель частоты, выходит при длине волны 347 нм. Затем свет проходит [c.284]

Лазе рно-индуцированную плазму используют в качестве источника излучения в атомной спектрометрии с начала 1960-х [8.1-21, 8.1-22]. Обычно используют импульсные лазеры для создания короткоживущей плазмы на поверхности мишени, что предполагает использование детектирования с временным разрешением. Можно использовать лазеры различного типа, включая эксимер-ные лазеры (194 нм, 308нм), Nd YAG-лaзep (1064 нм, 532 нм, 355 нм, 266 нм) и СОа-лазер (10,6 мкм). Современная тенденция заключается в использовании УФ-лазеров. Более детальное рассмотрение лазерно-индуцированной плазмы дано в разд. 8.5. [c.24]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология