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.

 

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.

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.

 

 

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.