Рубиновый лазер

Кое-что о рубиновом лазере

Рубиновый лазер с ламповой накачкой был вообще самым первым в истории лазером. В 1960 г. Мейман изготовил и запустил рубиновый лазер, генерирующий на волне 693 нм луч глубокого красного цвета. Сегодня этот лазер едва ли имеет промышленное и научное значение. Это и причина того, почему сегодня , порою, можно приобрести рубиновый лазерный стержень всего за несколько евро, тогда как прежде он стоил десятки тысяч марок. Исходя из сказанного выше, рубиновый лазер можно считать стоящим объектом для самодельных конструкций. Поскольку время накачки рубинового лазера относительно велико и исчисляется миллисекундами, накопительные конденсаторы могут быть электролитическими, а в качестве лампы накачки можно использовать стандартные лампы для фотовспышки.

Камера накачки может иметь разные варианты.

Блок питания рубинового лазера подробно представлен в книге Т.Рапп "Эксперименты с самодельными лазерами".

Поскольку усиление в достаточно сильно накаченном рубиновом стержне велико, резонатор лазера может иметь простую конструкцию. Мейман использовал простые зеркала с серебряным покрытием. Также хорошо подойдут зеркала, предназначенные для He-Ne лазера ( 632 нм ). Они настолько широкополосные, что даже на длине волны лазерного излучения рубина ( 693 нм ) имеют достаточно большой коэффициент отражения.

Особенностью работы твердотельных лазеров являются так называемые пички, когда весь импульс длительностью в несколько сот микросекунд состоит из отдельных импульсов микросекундной длительности.

Осциллограмма импульса твердотельного лазера

Особый режим работы лазера, который применяется, главным образом, в твердотельных лазерах, является гигантский импульс. При этом в процессе накачки лазерный резонатор на некоторое время перекрывается и открывается лишь при достижении максимума накачки. В результате этого вся энергия, накопленная в рубине, излучается в виде одного импульса.

Применяемые оптические коммутаторы могут иметь различные вариации. К примеру, может использоваться вращающееся зеркало резонатора, которое возвращает луч в активную среду лишь при определенном угле поворота. Другими оптическими коммутаторами могут быть электрооптические затворы типа ячейки Керра или ячейки Поккельса. Самым простым способом реализовать гигантский режим работы лазера- это использование насыщающегося абсорбера, в качестве которого может быть кювета с раствором красителя, находящаяся внутри резонатора на пути луча. При достижении определенного порога интенсивности света, падающего на кювету с раствором красителя, раствор перестает поглощать свет и становится прозрачным, что и приводит к генерации гигантского импульса.

Спектральная характеристика красителей, используемых для оптического абсорбера

Краситель для такого оптического затвора можно приобрести в магазине ,, Зоотовары ,, в виде спиртового раствора метиленового синего.

Осциллограмма гигантского импульса, полученная с использованием раствора красителя метиленового синего в пропаноле.