АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Лазеры на основе кристаллических диэлектриков

Читайте также:
  1. VI. Педагогические технологии на основе эффективности управления и организации учебного процесса
  2. VII. Педагогические технологии на основе дидактического усовершенствования и реконструирования материала
  3. А) Существительные с неподвижным ударением на основе.
  4. А. Однофазное прикосновение в сетях с заземленной нейтралью
  5. Активация поверхностей диэлектриков
  6. Алгоритм цифровой подписи на основе эллиптических кривых ECDSA
  7. Анализ опасности прикосновения к токоведущим частям в трёхфазных сетях с изолированной и заземлённой нейтралью.
  8. Анализ платежеспособности предприятия на основе показателей ликвидности баланса
  9. Анализ состояния ООО «Большевик» на основе абсолютных показателей
  10. Анализ состояния ООО «Большевик» на основе финансовых коэффициентов
  11. Билет32Лазеры – это источники когерентного света, в работе которых использовано явление индуцированного излучения.
  12. Бытие в соприкосновении

 

Помимо полупроводниковых, известны твердотельные лазеры на основе диэлектриков. Обычно эти устройства используют внутрицентровую люминесценцию, а возбуждение про­исходит не электрическим, а оптическим способом.

В 1960 г. Т. Мейман описал лазер на ос­нове рубина. Кристалл АI2Оз содержит при­меси хрома в виде ионов Cr3+. При этом не­большая часть атомов алюминия (0,05%) замещается атомами хрома. Уровни хрома располагаются в пределах широкой запрещенной зоны АI2Оз (∆W ~ 6 эВ). Процессы поглощения энергии и излучения происходят внутри этих центров свечения (рис. 4.7).

Рисунок 4.7. Схема уровней рубинового лазера

Свет мощной ксеноновой лампы пере­водит электроны с основного уровня Е1 на возбужденные уровни Е3 и Е4, образующие две широкие полосы. Примерно через 10 нс электроны падают на уровень Е2, называе­мый метастабильным. Здесь они могyт на­ходится, примерно, 10-3 с. Разница энер­гий Ез – Е2 превращается в теплоту.

На уровнях Е2 происходит накопление электронов и создается инверсная населен­ность по отношению к уровню Е1. Свет с частотой ν, согласно условию hν = Е2 - Е1 вызывает вынужденные переходы с уровней Е2 на Е1. Излучение имеет длину волны, соответствующую красному свету (л = 0,69 мкм).

Кристалл рубина имеет вид цилиндра диаметром около 1 см и длиной около 10 см. Тор­цы кристалла отшлифованы и выполняют функции зеркал. Усиление и излучение света про­исходит вдоль направлений, параллельных оси цилиндра.

Для миниатюрных оптоэлектронных устройств лучше подходит лазер на основе кри­cталлов иттриево-алюминиевого граната YAG. В эти кристаллы добавляются пpимеси не­одима. Неодим замещает в решетке примерно 1% атомов иттрия. Лазер из­лучает инфракрасный свет с длиной волны 1.06 мкм. Для возбуждения можно использовать инфракрасные светодиоды из GaAlAs с длинной волны (λ 0,081 мкм), соответствующей полосе поглощения неодима. Благодаря высокой концентpaции центров свечения лазер с неодимом имеет более высокую мощностъ излучения (до 10 Вт).

Лазер имеет малые размеры (длина резонатора около 1 см); кпд YAG -лазеров состав­ляет 1-20 %.

При правильном выборе спектра элемента накачки достигается 50%-ное использование оптической энергии.



Основной режим работы твердотельных лазеров - импульсный. Для них характерны большая мощность одиночного импульса, невысокая когерентность излучения. Многие из них нуждаются в охлаждении активного элемента и элемента накачки.

Улучшение спектральных и пространственных характеристик излучения (когерентно­сти, монохроматичности, нaправленноcти) достигается за счет перехода к одномодовому режиму генерации и уменьшения энергетического кпд.

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 |


Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.)