Лазеры твердотельные

В зависимости от используемого рабочего тела (активной среды) различают лазеры твердотельные, жидкостные, газовые, молекулярные электроионизационные, газодинамические, химические и на красителях [10]. [c.97]

В настоящее время наряду с рубином в твердотельных лазерах в качестве активного элемента используют стекла с неодимом и алюмо- [c.98]

Лазер на красителях относится к категории твердотельных лазеров. Действие лазера основано на флуоресцентных переходах больших органических молекул в растворе, например в воде или спирте. Выходная мощность их достигает 10 —10 Вт, продолжительность импульса 10 с. Для получения излучения лазера испускания в интервале длин волн от 3400 А до 1,2 мкм пригодны сотни промышленных красителей (рис. 10.26). Красители, которые могут применяться в качестве активных сред лазера, должны содержать хромофорные структуры (отмечены жирными линиями). [c.172]

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]

Лазерные источники возбуждения спектров. Электроразрядные источники возбуждения спектров позволяют анализировать непосредственно только электропроводные материалы, анализ диэлектрических материалов требует специальной подготовки. Лазерные источники дают возможность прямого анализа любых твердых материалов, и для этой цели могут применяться различные лазеры твердотельные импульсные лазеры в свободном и моноимпульсном режимах, лазеры на красителях с ламповой накачкой и др. с энергией лазерных импульсов до 10 Дж в режиме свободной генерации и до 0,6 Дж в моноимпульсном режиме. При этом реализуется плотность мощности излучения до 10 °-10 Вт/см [c.374]

Различают три основных типа лазеров — твердотельные, газовые и жид-костные. Среди твердотельных лазеров наиболее широко применяется рубиновый, в котором излучают ионы Сг + (Я = 6943 А), и из стекла с примесью неодима (ион Nd , Я, = 1,06 мкм). Из многочисленных газовых лазеров чаще всего используются гелий-неоновые % = 6328 А, 1,15 мкм и 3,39 мкм) и аргоновые (к = 4880 и 5145 А), а также лазеры на СОа ( = 10)6 мкм). [c.275]

Наибольшее распространение в спектроскопической практике получили перестраиваемые лазеры на красителях. Генерирующей способностью обладают чаще всего спиртовые растворы органических красителей, имеющих яркие полосы флуоресценции ). Возбуждение генерации обычно осуществляется светом другого лазера — твердотельного, или газового, либо светом импульсных ламп ). [c.375]

Конструкция лазеров на органических красителях отличается от конструкции газовых и твердотельных лазеров. Активное вещество представляет собой органический растворитель (метиловый спирт), в котором растворено небольшое количество красителя, например родамина. Из основного энергетического состояния молекулы вещества после облучения попадают в возбужденное, имеющее вид широкой полосы, содержащей множество колебательных и вращательных уровней. После этого перехода молекулы красителя за очень короткое время совершают безызлучательный переход с выделением тепла на самые нижние уровни этого возбужденного состояния. Таким образом достигается инверсная заселенность между нижними уровнями возбужденного и верхними невозбужденного состояний. [c.100]

Хорошими источниками наносекундных и пикосекундных световых импульсов являются газовые (например, азотный) и твердотельные (неодимовый, рубиновый) лазеры. Однако они позволяют получать лишь свет некоторых фиксированных частот. В последнее время появились перестраиваемые лазеры на растворах органических соединений, которые дают возможность непрерывно изменять длину волны генерируемого излучения. Иногда для возбуждения люминесценции используют короткие импульсы рентгеновского излучения или электронные импульсы, получаемые на ускорителях. [c.103]

Активными центрами газовых лазеров являются атомы и ионы в газовой фазе. Области генерации достаточно узкие, как правило, не превышающие ширины спектральных линий, возникающих при электронных переходах в атомах и ионах. В последнее время широкое применение находят лазеры, в которых активными центрами являются молекулы, т. е. лазерное излучение возникает при электронных переходах в молекулах (говорят на молекулярных переходах ). Области генерации молекулярных лазеров несколько шире, чем лазеров на атомных переходах, так как генерация происходит одновременно в нескольких возбужденных вращательных уровнях (иногда и электронно-колебательно-вращательных). Мощности генерации меньше, чем у твердотельных лазеров, [c.192]

Твердое тело отличается высокой концентрацией частиц. Поэтому в твердотельных лазерах могут быть получены большие величины концентрации активных частиц, а следовательно, высокие коэффициенты усиления. Вместе с тем существенная Оптическая неоднородность твердого тела снижает добротность оптического резонатора (см. ниже) и не позволяет получить излучение с малыми углами расхождения луча. Важная особенность твердотельных ОКГ связана с энергетическим спектром твердого тела, в котором многие энергетические уровни частиц, расщепляясь, образуют достаточно широкие энергетические зоны, состоящие из множества близко расположенных энергетических состояний. Поэтому наряду с узкими линиями переходов в спектре имеются [c.521]

Кроме рубина, в твердотельных лазерах используют ряд других Диэлектрических кристаллов, а также стекла (аморфные диэлектрики), содержащие редкоземельные ионы, [12, 13]. [c.523]

Основная область применения лантанидов — металлургия, где они используются как добавки к различным сплавам. Оксиды этих элементов применяются в качестве катализаторов, входят в состав многих лазерных и ферромагнитных материалов, широко используются в оптической промышленности, в производстве специальных сортов стекол. В последние годы они нашли применение в качестве важных компонентов керамических сверхпроводящих материалов, твердотельных лазеров непрерывного излучения, входят в состав некоторых катализаторов крекинга нефти, используются в атомной энергетике. [c.439]

Длительность импульса излучения обычно составляет от 0,2 до 5 мс, их частота 1 —10 Гц. Такой режим позволяет получить высокую концентрацию ЭНергии В МО-мент импульса в луче лазера (пиковая мощность импульсов может достигать десятков киловатт) при небольшой средней мощности. Это необходимо в связи с высокой чувствительностью активного элемента (особенно рубина) твердотельного лазера к нагреву, что и ограничивает среднюю выходную мощность, несмотря на применяемое водяное охлаждение отражателя. Коэффициент полезного действия лазера на твердом теле очень мал (0,1 —1,0%) почти вся энергия, подводимая к лампе накачки, превращается в теплоту, которая на-грева( т активный элемент. [c.382]

Серебристо-белый металл семейства редкоземельных, один из редких среди этих элементов. Медленно окисляется на воздухе, реагирует с холодной водой. Применяется в твердотельных устройствах и лазерах. [c.190]

Рубиновый лазер относится к категории твердотельных лазеров. Они обычно характеризуются более высокой выходной мощностью, чем газовые лазеры. Инверсная заселенность в рубиновых лазерах достигается путем оптической накачки. [c.170]

Примечания а) лазеры Л — на красителях с ламповой накачкой N<1 ИАГ — на красителях, накачиваемые твердотельным неодимовым лазером А — на красителях, накачиваемые азотным лазером Э — на красителях, накачиваемые эксимерным лазером [c.857]

Для возбуждения в ОК упругих колебаний используют твердотельные и газовые лазеры, генерирующие оптические импульсы длительностью 5. .. 30 не. Луч лазера с изначально малым сечением часто дополнительно фокусируют на поверхность ОК для уменьшения площади облучаемой зоны. Диаметр последней может составлять всего 10 мкм [394], поэтому концентрация энергии в облучаемой зоне может быть очень большой. [c.75]

С точки зрения единообразия механизмов инверсии и методов ) акачки лазеры классифицируют по типу фазового состояния активного вещества. Газовые лазеры — на нейтралыи>1Х и ионизованных атомах, молекулярные газовые лазеры твердотельные — на ос- [c.672]

В твердотельных лазерах в качестве активной среды используют как диэлектрики (рубин, стекло с добавками неодима, алюмоиттрие-вый гранат - АИГ), так и полупроводники (например, арсенид галлия). В газовых лазерах активной фазой могут быть чистые газы (Вг, N6, Кг, Хе) или смеси газов (Не - N6, С02-Н2 Не). К.п.д. твердотельных лазеров лежит в пределах 0,01-4%, а газовых 8-30%, причем наиболь- [c.97]

И качестве источника ультрафиолетового и видимого света используют газоразрядные лампы (ртутные лампы низкого, В1.1С0К0Г0, среднего давления, ксеноновые лампы), лампы нака-лпвгшия или лазеры. Для получения монохроматического света служат монохроматические фильтры, выделяющие из излучения источника сложного спектрального состава свет определенной длины волны. Промышленность выпускает твердотельные фильтры (из окрашенного стекла, пластиче-ски> масс) или жидкостные, представляющие собой имеющие цвет растворы. [c.25]

Примечания Л — лазер на красителях с ламповой накачкой N(1 ИАГ — лазер на красителях, накачиваемый твердотельным неодимовым лазером А — лазер на красителях, накачиваемый азотным лазером Э — лазер на красителях, накачиваемый экснмерным лазером. [c.186]

Активными центрами в твердотельных лазерах являются ионы металлов, введенные в кристаллическую решетку. Область генерации твердотельных лазеров (диапазон длин волн, в котором наблюдается лазерное излучение)—небольшая. В импульсных режимах генерации получают мощности до нескольких гигаватт. [c.192]

Важным применением АЬОз является использование его разновидностей (сапфира и особенно граната) для изготовления твердотельных лазеров. Сильно прокаленный корунд практически не взаимодействует с водой. Необратимость реакции 2AI (ОН)дAijOg + ЗН2О объясняется необычайно высокой прочностью связи А1 (III) с ионами кислорода. С этой точки зрения АЬОз может быть отнесен к числу безразличных окислов [2]. [c.57]

В последние годы возрастающее применение находят и сложные соединения этих элементов. Если раньше они использовались ограниченно, теперь они находят применение для создания новых материалов с ценными свойствами. Так, твердые растворы ортованадатов иттрия и европия Еиз д.У04, обладающие люминофорными свойствами, применяют при изготовлении цветных кинескопов. Ванадаты оказались перспективными материалами и для лазерной техники. В частности, ванадат кальция, активированный неодимом, и соответствующие производные ниобия и тантала уже применяют в качестве активных элементов твердотельных лазеров. [c.311]

Так как концентрация активных частиц в газовой среде (Ю з—10 см ) намного ниже, чем в твердотельных излучателях (10 —10 см ), высокие мощности излучения можно получить лишь при большой длине активной части излучателя (десятки метров). Поэтому газовые лазеры на СОг выполняются по схеме свернутой конструкции , когда газоразрядные трубки pa пoлoлieны параллельно друг другу, а луч проходит их последовательно, поворачиваясь при каждом переходе на 180° с помощью двух установленных под углом 45° зеркал (рис, [c.383]

ПЛАНАРНАЯ ТЕХНОЛбГИЯ (от англ. planar-плоский), совокупность способов изготовления полупроводниковых приборов и интегральных схем путем формирования их структур только с одной стороны пластины (подложки), вырезанной из монокристалла. П. т.-осиова микроэлектроники, методы П. т. используют также для изготовления др. твердотельных приборов и устройств (напр., лазеры). [c.556]

Окрашивание и обесцвечивание кристаллов и стекол широко применяется в науке и технике в дозиметрии, вычислит, технике, устройствах, где используют фотохромные материалы. В археологаи и геологаи по исследованиям Ц. о., возникших под действием излучения радиоактивных элементов, находящихся в толще Земли, определяют возраст глиняных изделий и минералов. Окраска ряда драгоценных камней и самоцветов связана с Ц. о, Нек-рые кристаллы и стекла с примесными Ц. о. используют в качестве активной среды в твердотельных лазерах. [c.343]

Получение и применение. Э. из прир. смеси РЗЭ вьщелягот методами экстракции и хроматографии. Дальнейшую очистку, как правило, проводят хроматографически. Металлич. Э. получают из Дорида и хлорвда металлотермически иди электрохимически. Выпускают в небольших масштабах и используют гл. обр. в исследоват. целях как активатор люминесценции (в т. ч. в твердотельных лазерах), для изготовления магн. материалов (сплавы с Ре, Со, N1, Ке). [c.487]

Первый действующий лазер представлял собой твердотельную систему на рубине и был сконструирован Майманом в 1960 г. Это была трехуровневая система, действующая на ионах Сг + в кристалле рубина, в которой использовалась оптическая накачка. В 1961 г. Джовая с сотрудниками создали первый газовый лазер на смеси гелий — неон. С того времени для создания лазеров было использовано много различных веществ— газовых, жидких и твердых. Прямое излучение этих лазеров дает частоты, перекрывающие большую часть видимого и инфракрасного спектральных диапазонов. Ультрафиолетовое лазерное излучение может быть получено на основе эффекта удвоения частоты (который объясняется особыми свойствами нелинейной оптики). На основе органических красителей удается построить лазеры с плавной перестройкой частоты. [c.189]

Для накачки лазера на красителе используются твердотельный лазер на основе алюмоиттриевого граната, активированного неодимом (YAG Nd ), азотный и эксимерный лазеры, а также лазер на парах меди. [c.852]

Для возбуждения флуоресценции применяются различные лазеры (импульсные и непрерывные, твердотельные, газоразрядные, на растворах красителей), а также ртутные лампы. Для выделения аналитического спектра — монохроматоры и интерференционные фильтры. При определении трудновозбудимых примесей используется их довозбуждение в плазме газового разряда либо комбинация из двутс и даже трех лазеров. [c.921]

Система накачки предназначена для преобразования энергии источника электрического питания 8 в энергию ионизированной активной среды 3 лазера. Накачка в различных лазерах может производиться электрическим разрядом (газовые), вспомогательным оптическим некогерентным излучением (твердотельные и жидкостные) и путем воздействия электрическим током — иижекцией электронов в р-и-переход (полупроводниковые). В газовых лазерах (рис. 6.1) чаще всего накачка осуществляется электрическим разрядом, для чего в нем устанавливаются два электрода — катод 7 и анод 9, между которыми подается напряжение от источника питания (постоянное или СВЧ с частотой около 200 МГц). Атомы гелия возбуждаются при соударениях с быстрыми электронами и, сталкиваясь с атомами неона, передают им свою энергию. Индуцированное излучение [c.227]

Определенные возможности возникают при использовании более коротковолновых лазеров, например, твердотельных, работающих в квазинепре-рывном режиме. Использование лазеров на основе иттрий-алюминиевого граната, активированного неодимом (Л = 1, Об мкм), позволяет создать режим кристаллизации, при котором расплав полностью поглощает лазерное излучение, а кристалл практически не поглощает. За счет этого создается достаточно высокий градиент температуры, необходимый для устойчивого роста монокристалллов. А если учесть компактность твердотельных лазеров по сравнению с газовыми, а также их мощность излучения, достигающую 1000 Вт, то становится очевидным, что лазеры, работающие в квазинепрерывном режиме, весьма перспективны. При использовании твердотельных лазеров, однако, возникают технические трудности старта, поскольку исходное вещество при комнатной температуре оптически прозрачно. Для старта необходим предварительный прогрев вещества согласно методике гарниссажа. [c.138]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология