Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Жидкости с активными ионами редкоземельных металлов.
В определенной мере жидкие растворы могут иметь преимущества перед твердотельными матрицами. Поскольку концентрация активных ионов в них может быть того же порядка, что и в стеклах, то и энергии, получаемые с единицы объема активных сред, могут быть сравнимы с характеристиками твердотельных лазеров. Объем активных сред пря этом ограничен лишь объемами кювет. В жидкостях отсутствуют постоянные напряжения, структурные неоднородности и включения, однако при оптической накачке в них могут возникать значительные неоднородности. Возможна прокачка активной среды через лазерную кювету для охлаждения рабочего тела. При больших плотностях энергии в активной среде не возникает необратимых разрушение. В качестве активных частиц в жидкостных матрицах используются те же редкоземельные ноны, что и в стеклах. Лазеры на основе органических красителей. Это лазеры, использующие в качестве активной среды органические соединения (красители в виде растворов). Органические красители составляют большой класс многоатомных молекул с сопряженными двойными связями. Лазерные красители обычно принадлежат к одному из следующих классов: 1) полиметиновые красители, обеспечивающие генерацию в красной или ближней ИК-области (l = 0,7—1,5 мкм); 2) ксантеновые красители, генерирующие в видимой области (l = 500—700 нм); 3) кумариновые красители, генерирующие в сине-зеленой области (l = 400—500 нм); 4) сцинтилляторные красители, (l < 400 нм).
В качестве растворителей используют воду, этанол, метанол, циклогексан, толуол, глицерин, бензол, ацетон и другие жидкости, а также полимерные материалы: полистирол, полиметакрилат. Молекулы красителей имеют сложную структуру и характеризуются большим числом энергетических состояний, представляющих собой сложные комбинации электронных колебательных и вращательных состояний. При рассмотрении механизма создания инверсии населенностей пользуются упрощенной пятиуровневой схемой. Генерация в красителях возникает на переходах с нижних колебательных подуровней первого возбуждённого электронного состояния на верхние, слабо заселённые подуровни основного электронного состояния. Оптическую накачку осуществляют различными лазерами (эксимерными, газовыми, гармониками твердотельных лазеров) или газоразрядными импульсными лампами. В случае импульсной лазерной накачки лазеры на красителях излучают одиночные или периодически повторяющиеся импульсы длительностью единицы – десятки нс при КПД единицы – десятки процентов и мощности излучения – до сотен МВт. Спектр излучения смещён в длинноволновую сторону относительно излучения лазера накачки (рис. 1.30) и генерация при смене красителей может быть получена в широком спектральном диапазоне (322 нм – 1500 нм).
Рис. 1.30. Спектры поглощения (1) и люминесценции (2) красителя.
Непрерывный режим генерации осуществляется при накачке непрерывным излучением, как правило, ионных аргонового или криптонового лазеров. При этом перестройка возможна в диапазоне от 400 нм до 960 нм, при КПД – до десятка % и выходной мощности – до 20 Вт. Оптическая схема узкополосного лазера на красителе изображена на рисунке 1.31. В простом оптическом резонаторе красители генерируют излучение широкого спектрального состава (~ 10 нм). Однако линия генерации легко может быть сужена до 10-3 нм при использовании дисперсионных элементов, например дифракционной решётки. Перестройка обычно осуществляется заменой красителя (грубая) и поворотом дисперсионного элемента (плавная). Преимущества лазеров на красителях: плавная перестройка частоты излучения в значительном спектральном диапазоне, высокий коэффициент усиления сигнала (требуется лишь небольшой объем активной среды), недорогая и мало подверженная изменениям активная среда, менее громоздки, проще в эксплуатации (по сравнению с газовыми системами).
Рис. 1.31. Оптическая схема лазера на красителе. 1 – излучение накачки, 2 – поворотное зеркало, 3 – глухое зеркало резонатора, 4 – кювета (или поток) с раствором красителя, 5 – поворотное зеркало резонатора, 6 – частотный селектор, 7 – выходное зеркало резонатора.
Благодаря возможности перестройки длины волны, широкому спектральному диапазону работы и возможности генерации очень коротких импульсов лазеры на органических играют важную роль в различных областях. В частности, эти лазеры широко используются в научных приложениях либо как непрерывные узкополосные (вплоть до одномодовых) перестраиваемые источники излучения для спектроскопии с высоким разрешением по частоте, либо в качестве лазеров с короткими (вплоть до ~ 30 фс) выходными импульсами для спектроскопии с высоким разрешением во времени. Среди других приложений — биология и медицина (например, лечение сетчатки или фотодинамическая терапия), а также лазерная фотохимия (например, лазерное разделение изотопов 235U).
Полупроводниковые лазеры
|
||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-03-10; просмотров: 68; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.116.37.62 (0.012 с.) |