Pirmie lāzeri parādījās vairākas desmitgadesatpakaļ, un līdz šai dienai šo segmentu reklamē lielākie uzņēmumi. Izstrādātāji iegūst arvien vairāk jaunu iekārtu īpašību, ļaujot lietotājiem efektīvāk to izmantot praksē.
Rubīna cietvielu lāzers netiek uzskatīts par vienu no daudzsološākajām šāda veida ierīcēm, taču ar visiem tā trūkumiem tas joprojām atrod nišas darbībā.
Rubīna lāzeri tiek iedalīti kategorijāscietvielu ierīces. Salīdzinot ar ķīmiskajiem un gāzes kolēģiem, tiem ir mazāka jauda. Tas izskaidrojams ar elementu īpašību atšķirībām, kuru dēļ tiek nodrošināts starojums. Piemēram, vieni un tie paši ķīmiskie lāzeri spēj radīt gaismas plūsmas ar simtiem kilovatu jaudu. Starp pazīmēm, kas atšķir rubīna lāzeru, tiek atzīmēta augsta monohromatiskuma pakāpe, kā arī starojuma saskaņotība. Turklāt daži modeļi dod paaugstinātu gaismas enerģijas koncentrāciju telpā, kas ir pietiekama termobrandu saplūšanai, jo plazma tiek sildīta ar staru.
Kā norāda nosaukums, kā aktīva videLāzers ir rubīna kristāls, kas ir cilindra formā. Šajā gadījumā stieņa gali tiek pulēti īpašā veidā. Lai rubīna lāzers tam varētu nodrošināt maksimālu iespējamo starojuma enerģiju, kristāla malas apstrādā, līdz tās sasniedz plakni paralēlu stāvokli attiecībā pret otru. Tajā pašā laikā galiem jābūt perpendikulāriem elementa asij. Dažos gadījumos galus, kas kaut kādā veidā darbojas kā spoguļi, papildus pārklāj ar dielektrisku plēvi vai sudraba kārtu.
Ierīce ietver kameru ar rezonatoru unarī enerģijas avots, kas ierosina kristāla atomus. Ksenona zibspuldzi var izmantot kā zibspuldzes aktivizētāju. Gaismas avots atrodas pa vienu rezonatora asi, kam ir cilindriska forma. Uz otras ass ir rubīna elements. Parasti tiek izmantoti stieņi, kuru garums ir 2-25 cm.
Resonators gandrīz visu gaismu no lukturavada uz kristālu. Jāatzīmē, ka paaugstinātas temperatūras apstākļos, kas nepieciešami kristāla optiskai iesūknēšanai, tālu no visām ksenona lampām nav iespējams darboties. Šī iemesla dēļ rubīna lāzera ierīce, kurā ietilpst uz ksenonu balstīti gaismas avoti, ir paredzēta nepārtrauktai darbībai, ko sauc arī par impulsu. Stienis parasti ir izgatavots no mākslīgā safīra, kuru var attiecīgi pārveidot, lai tas atbilstu lāzera darbības prasībām.
Kad ierīce tiek aktivizēta, ieslēdzot lampuinversijas efekts rodas, palielinoties hroma jonu līmenim kristālā, kā rezultātā sākas lavīnu izstaroto fotonu skaita pieaugums. Šajā gadījumā uz rezonatora tiek novērota atgriezeniskā saite, ko nodrošina spoguļa virsmas cietvielu stieņa galos. Tādējādi notiek šauras plūsmas attīstība.
Pulsa ilgums parasti navpārsniedz 0,0001 s, kas ir īsāks par neona zibspuldzes ilgumu. Rubīna lāzera impulsa enerģija ir 1 J. Tāpat kā gāzes ierīču gadījumā rubīna lāzera princips ir balstīts uz atgriezeniskās saites efektu. Tas nozīmē, ka gaismas plūsmas intensitāti sāk atbalstīt spoguļi, kas mijiedarbojas ar optisko rezonatoru.
Visbiežāk tiek izmantots rubīna stieņa lāzersminēto impulsu veidošanās režīmā milisekundēs. Lai sasniegtu ilgāku darbības laiku, tehnologi palielina optiskā sūkņa enerģiju. Tas tiek darīts, izmantojot jaudīgas zibspuldzes. Tā kā impulsa pieauguma laukam, ņemot vērā zibspuldzes elektriskā lādiņa veidošanās laiku, ir raksturīgs līdzenums, rubīna lāzers sāk darboties ar noteiktu kavēšanos brīžos, kad aktīvo elementu skaits pārsniedz sliekšņa vērtības.
Dažreiz impulsu veidošanā ir traucējumi.Šādas parādības tiek novērotas noteiktos intervālos pēc jaudas indeksu samazināšanās, tas ir, kad spēka potenciāls nokrītas zem sliekšņa vērtības. Teorētiski rubīna lāzers var darboties nepārtrauktā režīmā, taču šai operācijai dizainā ir jāizmanto jaudīgākas lampas. Patiesībā šajā gadījumā izstrādātāji sastopas ar tām pašām problēmām, kas rodas, veidojot gāzes lāzerus - elementu bāzes ar neatbilstīgām iespējām izmantot uzlabotas īpašības un rezultātā ierobežot ierīces iespējas.
Atgriezeniskās saites efekts ir visizteiktākaisizteikti nerezonējošos savienotos lāzeros. Šādās konstrukcijās papildus tiek izmantots izkliedes elements, kas ļauj izstarot nepārtrauktu frekvences spektru. Tiek izmantots arī ar rubīnu Q pārslēdzams lāzers - tā struktūrā ir divi stieņi, viens atdzesēts un otrs nedzesēts. Temperatūras starpība ļauj veidot divus lāzera starus, kurus ar viļņa garumu atdala angstromās. Šie stari spīd caur impulsa izlādi, un to vektoru izveidotais leņķis ir mazs.
Šādus lāzerus raksturo zemsefektivitāte, taču tos raksturo termiskā stabilitāte. Šīs īpašības nosaka lāzera praktiskās izmantošanas virzienus. Mūsdienās tos izmanto hologrāfijas izveidē, kā arī nozarēs, kur ir nepieciešams veikt īpaši precīzu caurumu caurumošanas operācijas. Šādas ierīces izmanto arī metināšanas darbībās. Piemēram, elektronisko sistēmu ražošanā satelīta sakaru tehniskajam atbalstam. Rubīna lāzers ir atradis savu vietu arī medicīnā. Tehnoloģijas izmantošanu šajā nozarē atkal izskaidro ar augstas precizitātes apstrādes iespēju. Šādus lāzerus izmanto kā sterilu skalpeļu aizstājēju, kas ļauj veikt mikroķirurģiskas operācijas.
Lāzers ar rubīna aktīvo barotni vienlaikuskļuva par pirmo šāda veida darba sistēmu. Bet, izstrādājot alternatīvas ierīces ar gāzes un ķīmiskiem pildvielām, kļuva skaidrs, ka tā veiktspējai ir daudz trūkumu. Un tas nemaz nerunājot par to, ka rubīna lāzers ir viens no visgrūtākajiem no ražošanas viedokļa. Palielinoties tā darba īpašībām, palielinās arī prasības elementiem, kas veido struktūru. Attiecīgi pieaug arī ierīces izmaksas. Tomēr uz rubīna kristālu balstītu lāzeru modeļu izstrādei cita starpā ir iemesli, kas saistīti ar cietvielu aktīvā nesēja unikālajām īpašībām.
