Рубиновый лазер со спиральной лампой накачки
Поскольку я имел счастье получить от своего знакомого две спиральные импульсные лампы, я не смог устоять от желания повторить эксперимент Меймана. Рубиновый стержень имел размеры 3 х 3/8 ".
Стержень был несколько длиннее лампы-вспышки, что, конечно, не соответствует оптимальной компоновке. Однако при достаточно мощной накачке порог лазерной генерации может быть достигнут и даже превышен.
В конструкции лазера решающее значение имеет банк конденсаторов, который может состоять из пяти электролитических конденсаторов ( смотри >>> рубиновый лазер. Вариант 1<<< ), каждый из которых имеет 6000 мкФ х 350 В. При емкости 1600 мкФ и напряжении зарядки 1750 В накопленная энергия составит 1900 Дж. Для удержания тока разряда в допустимых пределах в разрядный контур была введена бескаркасная катушка, индуктивность которой 30 мкГн.
Блок питания лазера имеет простую схему
Выходное напряжение высоковольтного трансформатора ( 1600 кВ ) выпрямляется цепочкой диодов и через коммутатор заряжает накопительные конденсаторы, а через делитель напряжения- конденсатор цепи поджога разряда. Разряд конденсатора поджога разряда на первичную обмотку катушки зажигания осуществляет кнопка или тиристор ( при внешнем управляющем сигнале ). Возникающий во вторичной обмотке катушки зажигания высоковольтный импульс ( несколько десятков киловольт ) через управляющий провод поджигает разряд в лампе-вспышке. Для безопасного обслуживания блока питания при отключении сетевого напряжения накопительные конденсаторы разряжаются через резистор сопротивлением более 1 кОм.
![лазер фото](/twerdotel_laser/rubin_3_foto_lazer.jpg)
Лазерная головка при снятом кожухе из оргстекла, который охватывает лампу-вспышку и рубиновый стержень. Позднее в конструкцию был добавлен еще и отполированный отражатель вокруг лампы, изготовленный из дюралевой трубы.
Плоскопараллельный резонатор лазера образуют 100%- зеркало с алюминиевым покрытием и выходное зеркало, имеющее на длине волны 690 нм коэффициент отражения 80%. Зеркало представляет собой синий светофильтр для галогеновых ламп, спектральная характеристика которого показана на рисунке ниже.
![спектральная характеристика](/twerdotel_laser/rubin_3_svetofiltr.jpg)
При такой компоновке порог лазерной генерации достигался при зарядном напряжении 1,7 кВ.
Световой импульс имеет длительность около 3 мсек.
Лазерный импульс, как обычно для твердотельных лазеров, состоит из отдельных пичков и имеет длительность ~ 1 мсек.
Удивительно, что возникновение лазерного импульса запаздывает на одну миллисекунду от импульса накачки.
![лазер фото](/twerdotel_laser/rubin_3_foto_pjatno_1.jpg)
Лазерный луч примерно круглого сечения имеет диаметр около 5 мм. Фото показывает форму луча ( из-за высокой интенсивности света объектив камеры был перекрыт диафрагмой ).
Пятно прожога, полученное на засвеченной и проявленной фотобумаге.
|