Pulslaser
| Вы вошли как Гость | Вход | Выход | Группа "Гости"| RSS
Общая информация
Азотный лазер

Азотный лазер


Ионный лазер

Ионный лазер


Лазер на углекислом газе

CO2- лазер 


Лазер на парах металлов

Лазер на парах металлов


Лазер на красителе

Лазер на красителе


Твердотельный лазер

Твердотельный лазер



Разное


Вход на сайт
Статистика
Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

Лазер на красителе. Вариант 3



Для накачки лазера на красителе специально был изготовлен азотный лазер низкого давления с поперечным возбуждением. С точки зрения времени накачки, рационально использовать именно этот вариант азотного лазера. Удлиненные по времени импульсы накачки позволяют осуществить несколько пробегов светового луча в растворе красителя, что улучшает возможность волновой селекции в резонаторе лазера на красителе, а также повышает качество его луча. Исходя из этих соображений, был выбран азотный лазер низкого давления, имеющего схему питания с пикинг-конденсатором, а не Блюмляйн-линией.


лазер фото









 

Самодельный азотный лазер для накачки лазера на красителе

 

В качестве лазерной камеры использована трубка из оргстекла. Такую камеру легче герметизировать. Один электрод представляет собой ножовочное полотно по металлу, а другой- дюралевый брусок размером 10 х 10 мм. Накопительный конденсатор- это три параллельно подключенных конденсатора 5 нФ х 30 кВ ( керамический низкоиндуктивный конденсатор в виде бочонка ), а пикинг-конденсатор- это шесть параллельно подключенных конденсатора 920 пФ х 40 кВ ( также керамические ). Поскольку не требуется высокая частота импульсов, в качестве коммутатора используется обычный неуправляемый искровой разрядник, а блок питания лазера имеет простую схему генератора высоковольтных импульсов на основе автомобильной катушки зажигания с тиристором.

 

лазер фотоВид на лазер со стороны искрового разрядника










 

Работа этой схемы очевидна. Во время положительной полуволны сетевого напряжения через дроссель зарядки заряжается конденсатор емкостью 10 мкФ до напряжения ~ 400 В. Во время отрицательной полуволны сетевого напряжения конденсатор через тиристор разряжается на первичную обмотку катушки зажигания.


блок питания лазера









 

Схема блока питания азотного лазера

 

Возникающий на вторичной обмотке высоковольтный импульс выпрямляется и заряжает накопительный конденсатор до напряжения пробоя искрового разрядника. Через искровой разрядник заряд передается на пикинг-конденсатор и лазерную камеру.

Оптика лазера состоит из 100% алюминиевого зеркала и кварцевой пластинки в качестве выходного зеркала. Юстировка зеркал резонатора позволяет значительно увеличить выходную мощность лазерного луча.

 

Накачка лазера на красителе

 

Схема накачки лазера


















 


 

Схема накачки лазера на красителе пучком азотного лазера

 

Лазер на красителе имеет поперечную схему накачки. Пучок лазера накачки с помощью цилиндрической линзы фокусируется на кювету с раствором красителя. В фокальной линии вследствие высокой интенсивности накачки возникает инверсия в молекулах красителя. Лазерный резонатор образуют выходное зеркало и отражательная дифракционная решетка. Благодаря селективным свойствам дифракционной решетки в резонаторе генерируется лишь та волна, на которую настроена решетка, и поворотом решетки можно выбрать любую волну из спектра генерации красителя. Проблемой такой конструкции может стать возникновение режима ,, сверхизлучения ,, из-за высокого усиления в красителе, когда генерируемое лазерное излучение не зависит от настроек резонатора. Параллельные стенки кюветы лишь способствуют этому.

 

лазер фотоНа фото - ,,сверхизлучение ,, в Родамине 6Ж ( концентрация красителя в метаноле равна 10-4 моль ).










 

В то время, как ультрафиолетовый луч накачки ( 337 нм ), приходящий от цилиндрической линзы ( слева ), невидим, желтый луч лазера на красителе четко заметен в задымленной атмосфере.

Нежелательный сам по себе эффект ,, сверхизлучения ,, позволяет легко осуществить юстировку резонатора, т.к. изменяя положение цилиндрической линзы, можно настолько снизить интенсивность накачки, что лазерная генерация в красителе станет возможной лишь при наличии резонатора.

Новый резонатор состоит из дифракционной решетки ( 1200 линий/мм ), снятой со старого спектрометра и выходного зеркала ( коэффициент отражения ~ 7% ) из бледного сапфира. Решетка монтируется на поворотный столик, имеющий микрометрические винты регулировки. Теперь поворотом столика можно выбрать различные световые волны, попадающие в резонанс, и тем самым осуществить перестройку длины волны лазерного излучения.

 

лазер фотоПерестраиваемый лазер на красителе
























 

Как можно видеть из фото, с упомянутым выше Родамином 6Ж можно получить лазерный луч, имеющий цвет от глубокого оранжевого до желтого и ярко-зеленого. Мощность лазера на красителе, конечно же, зависит от мощности лазера накачки, и при низкой частоте импульсов накачки ( несколько Герц ), которые выдает азотный лазер, можно обойтись без прокачки раствора красителя. При желании получить лазерный луч других цветов следует выбрать раствор другого красителя, что, конечно, несколько трудоемко. Было бы интересно изготовить лазер на красителе с несколькими кюветами различных красителей. Кюветы монтировались бы на револьверном устройстве, поворотом которого в резонатор помещалась бы лишь одна из набора кювет. Так можно было бы получить все цвета радуги.