 |
สตาร์ดเลเซอร์รูบี้ที่กําหนดเอง Al2O3:Cr3+ กว้าง 2 มม / 4 มม ความยาว 10 มม / 20 มม
รายละเอียดสินค้า:
| สถานที่กำเนิด: | จีน |
| ชื่อแบรนด์: | ZMSH |
การชำระเงิน:
| จำนวนสั่งซื้อขั้นต่ำ: | 5 |
|---|
|
ข้อมูลรายละเอียด |
|||
| องค์ประกอบของวัสดุ: | Al₂o₃เจือด้วย 0.05% cr₂o₃ | โครงสร้างคริสตัล: | trigonal (α-al₂o₃) |
|---|---|---|---|
| คุณสมบัติความร้อน: | การนำความร้อน: 40 W/(M · K) | คุณสมบัติทางกล: | Mohs Hardness: 9 |
| เน้น: | ไม้เลเซอร์รูบี้ 2 มม.,สตาร์ดเลเซอร์รูบี้ที่กําหนดเอง,ไม้เลเซอร์รูบี้ 4 มิลลิเมตร |
||
รายละเอียดสินค้า
สตาร์ดเลเซอร์รูบี้ที่กําหนดเอง (Al2O3:Cr3+) กว้าง 2 มม / 4 มม ความยาว 10 มม / 20 มม
สรุปของรางเลเซอร์รูบี้
ไม้เลเซอร์หินแดงเป็นสื่อการเพิ่มเลเซอร์ที่ได้รับความสําเร็จครั้งแรกในประวัติศาสตร์ของมนุษยชาติ โดยทีโอเดอร์ เมย์แมน (Theodore Maiman) ในปี 1960ส่วนประกอบหลักของมันคือ α-alumina (Al2O3) เคลือกเดียว doped ด้วยประมาณ 00.05% ไอนโครเมียมสามประสิทธิภาพ (Cr3+) แสดงสีแดงเข้มที่เป็นลักษณะ คริสตัลหอมสังเคราะห์นี้กระจายไอนโครเมียมเป็นสื่อที่ใช้งานได้อย่างเท่าเทียมกันภายในเมทริกซ์โครันดัมโดยการสร้างโครงสร้างระดับพลังงานพิเศษ ผ่านผลสนามคริสตัล.
เลเซอร์หินหินทํางานตามหลักการระบบสามระดับทั่วไป:
- ระดับพลังงานของสภาพพื้นฐาน 4A2: สภาพเริ่มต้นของไอออนโครเมียม
- ระยะการดูดซึมที่กว้าง 4F1 และ 4F2: ตรงกับการดูดซึมแสงสีเขียว (550 nm) และสีม่วง (400 nm)
- ระดับพลังงานที่ไม่มั่นคง 2E ประกอบด้วยระดับ E (694.3 nm) และ 2Ā (692.9 nm) ที่อยู่ห่างกันอย่างใกล้ชิด
เมื่อการสูบแสงที่แข็งแกร่ง, ไอน Cr3 + ถูกตื่นเต้นจากสภาพพื้นฐานไปยังช่วง 4F1 / 4F2 และพักผ่อนอย่างรวดเร็วโดยไม่รังสีไปยังสภาพ 2E metastable.เนื่องจากอายุการใช้งานที่ค่อนข้างยาว (~ 3 ms) ของระดับ 2E, การพลิกประชากรสามารถบรรลุได้, ในที่สุดผลิตผลิตเลเซอร์สีแดง 694.3 nm ผ่านการกระตุ้นการออก.
ตารางคุณสมบัติของสต๊อบเลเซอร์รูบี้
| อสังหาริมทรัพย์ | รายละเอียด | หน่วยงาน / หมายเหตุ |
| องค์ประกอบวัสดุ | Al2O3 โดป์กับ 0.05% Cr2O3 | น้ําหนักเป็นร้อยละ |
| โครงสร้างคริสตัล | ทริโกนัล (α-Al2O3) | R3c กลุ่มพื้นที่ |
| ความยาวคลื่นเลเซอร์ | 694.3 nm (เส้น R1) | เส้นการปล่อยประจํา |
| 692.9 nm (เส้น R2) | เส้นทางรอง (ความร้อนต่ํา) | |
| มิติทางกายภาพ | กว้าง: 2-10 มิลลิเมตร | สามารถปรับแต่งได้ (แสดง 2 มม. / 4 มม.) |
| ความยาว: 10-200 มิลลิเมตร | มาตรฐาน (10mm/20mm แสดง) | |
| คุณสมบัติทางแสง | อัตราการหด: 1.763 694nm | สายประจํา (ไม่) |
| คออฟเซนเตอร์การดูดซึม: 0.4-1.2 ซม−1 | ขึ้นอยู่กับปริมาณของ Cr3+ | |
| คุณสมบัติความร้อน | ความสามารถในการนําความร้อน: 40 W/ ((m·K) | 300K |
| การขยายความร้อน: 5×10−6/K (รางวัล(แกน c) | อานิซอโทรปิค | |
| คุณสมบัติทางกล | ความแข็งของโมห์: 9 | อันดับสองหลังจากเพชร |
| ความหนาแน่น: 3.98 กรัม/ซม. | ||
| ผลงานเลเซอร์ | อายุการส่องแสง: 3 ms | 300K |
| ช่องตัดการออกอากาศ: 2.5×10−20 ซม. | สําหรับเส้น R1 | |
| คออฟิเซนต์เลนส์ความร้อน: 3×10−6 K−1 | สําคัญสําหรับการใช้งานพลังงานสูง | |
| คุณภาพพื้นผิว | ความราบ: λ/10 633nm | สีเลเซอร์ |
| ความหยาบของพื้นผิว: < 5 Å RMS | การทําปลายงานแบบเคลือบ | |
| ตัวเลือกการเคลือบ | การเคลือบ AR 694nm: R<0.2% | รายละเอียดประจํา |
| การเคลือบ HR 694nm: R> 99.8% | สําหรับกระจกช่องเลเซอร์ | |
| ขั้นต่ําความเสียหาย | > 500 MW/cm2 | สําหรับกระแทก 10 ns |
คุณลักษณะโครงสร้างของรางเลเซอร์รูบี้
1การเติบโตและการประมวลผลของคริสตัลสูง-สตาร์ดเลเซอร์หินทองหล่อคุณภาพโดยทั่วไปถูกปลูกโดยใช้วิธีการเผาผลาญไฟ (กระบวนการ Verneuil) โดยการควบคุมอย่างแม่นยําสัดส่วนของ Al2O3 กับ Cr2O3 (ประมาณ 0.05 wt%)สามารถได้รับคริสตัลเดี่ยวที่มีความเหมือนกันทางสายตาที่ดีความต้องการในการแปรรูปคริสตัลประกอบด้วย: - กว้างสตาร์ดโดยทั่วไประหว่าง 3 ~ 10 มม.ความยาวจาก 50 ∼ 200 มิลลิเมตร - ความขนานด้านท้ายของหน้าดีกว่า 10 วินาทีโค้ง - การทําปลายผิวที่บรรลุระดับคุณภาพ λ/10 - ปกติตัดในมุม Brewster หรือเคลือบด้วยฟิล์มป้องกันการสะท้อน
2คุณสมบัติทางแสงและความร้อน
- อัตราการหด 1.76 ที่ 694.3 nm
- ความสามารถในการนําความร้อน: ประมาณ 40 W/mK
- คณิตการขยายความร้อน: 5 × 10−6 K−1 (ขนานกับแกน c)
- ความแข็งแรงของมอห์ส: 9
- ปริมาณความเสียหาย: > 500 MW/cm2 (10 ns จังหวะ)
3คุณลักษณะการด๊อปปิ้ง ความถี่ของไอออนโครเมียม มีผลต่อการทํางานของเลเซอร์โดยตรง
- คลังดอปปิ้งที่ดีที่สุด: 0.03% มากกว่า 0.07%
- คอนเซนตรัสที่สูงกว่าจะทําให้แสงสว่างดับและทําให้เกิดผลการร้อนมากขึ้น
- โครเมียมยอนแทนที่ Al3 + สถานที่ในคริสตัล, อาศัยการประสาน octahedral
คุณสมบัติการทํางานของ Ruby Laser Rod
1คุณลักษณะผลิต
- ความยาวคลื่น: โดยเฉพาะเส้น R1 (694.3 nm) ในอุณหภูมิห้อง; ในอุณหภูมิต่ํา (77 K) เส้น R2 (692.9 nm) ยังสามารถหมุนเวียนได้
- ความกว้างเส้น: 0.53 nm (แสงสว่าง) ลดลง 0.001 nm (แบบยาวเดียว)
- พลังงานกระแทกแบบปกติ: 0.1 ‰ 10 J (Q-สวิตช์)
- พลังงานสูงสุด: สูงสุดหลายร้อยเมกะวัตต์
- มุมความแตกต่าง 0.5-5 mrad (ขึ้นอยู่กับการออกแบบของ resonator
2. อุณหภูมิ ผลราบี้เลเซอร์แสดงความขึ้นอยู่กับอุณหภูมิที่สําคัญ:
- คออฟเฟกชันอุณหภูมิความยาวคลื่น: 0.065 Å/K
- ประสิทธิภาพลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น (เพราะการเปลี่ยนแปลงการแยกระดับพลังงาน)
- การใช้เลนส์ทางความร้อนและการสกัดแยกสองแบบที่เกิดจากแรงกดดัน
3ลักษณะการขั้วแสง ไลเซอร์รูบี้ออกแสงขั้วแสงแบบเส้นตรงตามธรรมชาติ เพราะ:
- คุณลักษณะการปล่อย Anisotropic ของไอออน Cr3 +
- ผลประโยชน์ที่สูงขึ้นสําหรับการขั้วขั้วแกน E-c เมื่อเทียบกับแกน1
สาขาการใช้งานของ Ruby Laser Rod
1การวิจัยวิทยาศาสตร์
- การศึกษาพลาสมาเลเซอร์: ใช้ในการทดลองฟิวชั่นในกองความอ่อนแอ
- ออปติกส์ไม่เชิงเส้น: แหล่งปั๊มสําหรับ OPOs และเลเซอร์ราแมน
- สเปคตรอสโกปี้: การดูดซึมความละเอียดสูงและสเปคตรอสโกปี้ฟลูเรเซนซ์
- การตรวจจับอากาศ: ระบบเรดาร์เลเซอร์ (LIDAR)
2การแปรรูปอุตสาหกรรม
- การเจาะแม่นยํา: หัวหินเพชรสําหรับนาฬิกา
- การติดป้ายวัสดุ: การติดป้ายวัสดุพิเศษ เช่น เซรามิคและซาฟฟียร์
- การเชื่อมและตัด: การแปรรูปวัสดุโลหะบาง
3การใช้ในทางการแพทย์
- ผิวหนัง: การรักษาโรคผิวหนังและการกําจัดรอยสัก
- หมอตา: การตัดสายตา (ค่อยๆ ถูกแทนที่ด้วยเลเซอร์อื่นๆ)
- แพทย์ฟัน: การรักษาเนื้อเยื่อแข็ง
4กองทัพและอากาศศาสตร์
- การหาระยะทางและการกําหนดเป้าหมาย: เครื่องวัดระยะทางเลเซอร์ทหารยุคแรก
- การนําเลเซอร์: การส่องแสงและการกําหนดเป้าหมาย
- การสื่อสารอวกาศ: การเชื่อมต่อเลเซอร์ระหว่างดาวเทียม
ข้อดีและข้อจํากัดของ Ruby Laser Rod
ข้อดีหลัก:
- พลังงานแรงกระแทกสูง: การเก็บพลังงานที่แข็งแรง เหมาะสําหรับผลิตแรงกระแทกสูง
- คุณภาพแสงที่ดีมาก: มีความผิดปกติของกระจกกระจกน้อย คุณภาพแสงสูง
- ความมั่นคงทางกล: ความแข็งแรงสูง ทนทานต่อสิ่งแวดล้อมได้ดี
- อายุการใช้งานยาว: ไม่มีปัญหาการแก่ตัว อายุการใช้งานยาว
- การออกแบบแบบขั้วขั้ว: ทําให้การออกแบบระบบแสงง่ายขึ้น
ข้อจํากัดหลัก:
- ประสิทธิภาพต่ําเนื่องจากระบบสามระดับ: ขั้นต่ําสูง ประสิทธิภาพเฉพาะเฉพาะเพียง 0.1%
- อิทธิพลทางความร้อนที่สําคัญ: ไม่เหมาะสําหรับการทํางานที่มีอัตราการซ้ําสูง (มัก < 1 Hz)
- ความยาวคลื่นคง: ปรับเสียงยาก
- จําเป็นต้องใช้ปั๊มแสงที่แรง ปั๊มโดยทั่วไปโดยไฟฟ้าไฟฟ้า
- ค่าใช้จ่ายสูงขึ้น: การปลูกคริสตัลที่มีคุณภาพสูงเป็นความท้าทาย
การ พัฒนา ทาง เทคโนโลยี ของ ราง เลเซอร์ รูบี้
1การปรับปรุงเทคโนโลยีการเย็น - การปรับปรุงการเย็นแบบนํา: การใช้อุปกรณ์ระบายความร้อนจากทองแดงที่มีการนําความร้อนสูง - การปรับปรุงการเย็นแบบเหลว:การหมุนเวียนของน้ําที่ขาดไอโอเนียมหรือของเหลวที่มีฟลอเรน - การทํางานในอุณหภูมิต่ํา: ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น 3 5 ครั้งที่ 77 K
2.วิธีการปั๊ม นวัตกรรม - ปั๊มแสงอาทิตย์: โครงการการใช้งานอวกาศในช่วงต้น - ปั๊มเลเซอร์ไดโอด์: ปรับปรุงประสิทธิภาพและลดภาระความร้อน - ปั๊มด้าน:ปรับปรุงการกระจายพลังงาน
3- การออกแบบโครงสร้างใหม่ - โครงสร้างสล็อบ: ลดผลกระทบของเลนส์ทางความร้อน - ค้อนสแตนเลสหลายสแตนเลส: เพิ่มพลังงานผลิตทั้งหมด - การลดขนาดเล็ก: สําหรับกรณีการใช้งานพิเศษ
คําถามและคําตอบ
Q:ความยาวคลื่นเลเซอร์หลักของไม้เลเซอร์หินหิน คือเท่าไหร่ และทําไมมันจึงปล่อยแสงแดง?
A:เลเซอร์หินทองแดงออกที่ 694.3 nm (เส้น R1) เนื่องจากการเปลี่ยนไอออน Cr3 + ในคริสตัล Al2O3สีแดงมาจากการเปลี่ยนอิเล็กตรอนระหว่างภาวะที่ตื่นเต้น 2E และภาวะพื้นฐาน 4A2 ของ Cr3+ณ อุณหภูมิต่ํา (~ 77K) เส้นทางที่สองที่ 692.9 nm (เส้น R2) ก็อาจมีแสง
ผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ที่เกี่ยวข้อง
เทคโนโลยีเลเซอร์ราบี้ สายเคราะห์เครื่องมือการแพทย์ ผลิตจากสีซาฟฟายร์สังเคราะห์ Dia 1 × 7cm