Pirmieji lazeriai pasirodė po kelių dešimtmečiųatgal, ir iki šios dienos šį segmentą reklamuoja didžiausios įmonės. Kūrėjai įgyja vis daugiau naujos įrangos savybių, leiddami vartotojams efektyviau pritaikyti ją praktikoje.
Rubino kietojo kūno lazeris nėra laikomas vienu iš perspektyviausių šio tipo prietaisų, tačiau su visais jo trūkumais jis vis tiek randa veikiančias nišas.
Rubino lazeriai skirstomi į kategorijaskietojo kūno įtaisai. Palyginti su chemijos ir dujų kolegomis, jie turi mažesnę galią. Tai paaiškinama tuo, kad skiriasi spinduliuotės elementų charakteristikos. Pavyzdžiui, tie patys cheminiai lazeriai gali generuoti šviesos srautus, kurių galia siekia šimtus kilovatų. Tarp bruožų, išskiriančių rubino lazerį, pažymimas aukštas monochromiškumo laipsnis, taip pat radiacijos darnumas. Be to, kai kurie modeliai suteikia padidintą šviesos energijos koncentraciją erdvėje, kurios pakanka termobranduolinei sintezei įgyvendinti dėl plazmos kaitinimo spinduliu.
Kaip rodo pavadinimas, kaip aktyvi terpėLazeris yra rubino kristalas, pateikiamas cilindro pavidalu. Tokiu atveju strypo galai šlifuojami specialiu būdu. Kad rubino lazeris galėtų suteikti maksimalią įmanomą radiacijos energiją, kristalo šonai yra apdorojami tol, kol jie pasiekia plokštumos lygiagrečią padėtį vienas kito atžvilgiu. Tuo pačiu metu galai turėtų būti statmeni elemento ašiai. Kai kuriais atvejais galai, kurie tam tikru būdu veikia kaip veidrodžiai, papildomai padengiami dielektrine plėvele arba sidabro sluoksniu.
Prietaise yra kamera su rezonatoriumi irtaip pat energijos šaltinis, kuris sužadina kristalo atomus. Ksenono blykstės lemputė gali būti naudojama kaip blykstės aktyvatorius. Šviesos šaltinis yra išilgai cilindrinės formos rezonatoriaus ašies. Kitoje ašyje yra rubino elementas. Paprastai naudojami 2-25 cm ilgio strypai.
Rezonatorius beveik visa lempos šviesanukreipia į kristalą. Reikėtų pažymėti, kad esant pakilusiai temperatūrai, reikalingai optiniam kristalo siurbimui, toli gražu ne visos ksenono lempos gali veikti. Dėl šios priežasties rubino lazerio įtaisas, į kurį įeina šviesos šaltiniai iš ksenono, yra skirtas nuolatiniam darbui, kuris dar vadinamas impulsiniu. Kalbant apie strypą, paprastai jis yra pagamintas iš dirbtinio safyro, kuris gali būti atitinkamai modifikuotas, kad atitiktų lazerio eksploatavimo reikalavimus.
Kai prietaisas įjungiamas įjungiant lempąinversijos efektas atsiranda padidėjus chromo jonų lygiui kristaluose, dėl to prasideda lavinos padidėjęs skleidžiamų fotonų skaičius. Tokiu atveju grįžtamasis ryšys stebimas ant rezonatoriaus, kurį veidrodiniai paviršiai teikia kietojo kūno strypo galuose. Taip vyksta siauro srauto vystymasis.
Impulsų trukmė paprastai nėraviršija 0,0001 s, tai yra trumpesnė nei neoninės blykstės trukmė. Rubino lazerio impulsų energija yra 1 J. Kaip ir dujų prietaisų atveju, rubino lazerio principas grindžiamas grįžtamojo ryšio efektu. Tai reiškia, kad šviesos srauto intensyvumą pradeda palaikyti veidrodžiai, sąveikaujantys su optiniu rezonatoriumi.
Dažniausiai naudojamas rubino lazdeleformavus minėtus impulsus milisekundės dydžio. Norėdami pasiekti ilgesnį veiklos laiką, technologai padidina optinio siurblio energiją. Tai atliekama naudojant galingas blykstės lempas. Kadangi impulsų pakilimo laukas dėl elektros krūvio susidarymo blykstės lempoje yra būdingas lygumas, rubino lazeris pradeda veikti su tam tikru uždelsimu, kai aktyvių elementų skaičius viršija slenkstines vertes.
Kartais impulsų generavimas yra sutrikęs.Tokie reiškiniai stebimi tam tikrais intervalais, kai galios indeksai sumažėja, tai yra, kai jėgos potencialas nukrenta žemiau ribinės vertės. Teoriškai rubino lazeris gali veikti nepertraukiamu režimu, tačiau šiai operacijai atlikti reikia naudoti galingesnes lempas. Tiesą sakant, šiuo atveju kūrėjai susiduria su tomis pačiomis problemomis, kaip ir kurdami dujų lazerius, - netinkamas naudoti elementų bazę su padidintomis charakteristikomis ir dėl to apriboti įrenginio galimybes.
Ryškiausias yra atsiliepimų efekto pranašumasišreikštas nerezonansiniais sujungtais lazeriais. Tokiose konstrukcijose papildomai naudojamas išsklaidymo elementas, kuris leidžia skleisti nenutrūkstamo dažnio spektrą. Taip pat naudojamas Q jungiamas rubino lazeris - jo struktūrą sudaro du strypai, atvėsinti ir nesušaldyti. Temperatūrų skirtumas leidžia suformuoti du lazerio pluoštus, kuriuos bangos ilgiai skiria angstromos. Šie spinduliai šviečia per impulsinę iškrovą, o jų vektorių suformuotas kampas skiriasi maža reikšme.
Tokiems lazeriams būdingas žemasefektyvumas, tačiau jie skiriasi šiluminiu atsparumu. Šios savybės lemia lazerių praktinio naudojimo kryptis. Šiandien jie naudojami kuriant holografiją, taip pat pramonės šakose, kur reikalaujama atlikti ypač tikslių skylių pramušimo operacijas. Tokie įtaisai taip pat naudojami atliekant suvirinimo operacijas. Pavyzdžiui, gaminant elektronines sistemas, skirtas techniniam palydovinio ryšio palaikymui. Rubino lazeris taip pat rado savo vietą medicinoje. Technologijų naudojimas šioje pramonėje vėl paaiškinamas didelio tikslumo apdirbimo galimybe. Tokie lazeriai naudojami kaip sterilių skalpelių, leidžiančių atlikti mikrochirurgines operacijas, pakaitalas.
Lazeris su rubino aktyvia terpe vienu metutapo pirmąja tokio tipo darbo sistema. Tačiau sukūrus alternatyvius prietaisus su dujų ir cheminiais užpildais paaiškėjo, kad jo veikimas turi daug trūkumų. Jau neminint to, kad rubino lazeris yra vienas iš sunkiausių gamybos srityje. Didėjant jo darbinėms savybėms, kelkite reikalavimus elementams, kurie sudaro struktūrą. Atitinkamai auga ir įrenginio kaina. Tačiau lazerių, kurių pagrindą sudaro rubino kristalai, modelių kūrimas turi priežasčių, be kitų dalykų, susijusių su unikaliomis kietojo kūno aktyviosios terpės savybėmis.
