 |
Đường kính 2mm / 4mm Độ dài 10mm / 20mm
Thông tin chi tiết sản phẩm:
| Nguồn gốc: | Trung Quốc |
| Hàng hiệu: | ZMSH |
Thanh toán:
| Số lượng đặt hàng tối thiểu: | 5 |
|---|
|
Thông tin chi tiết |
|||
| Thành phần vật liệu: | Al₂o₃ pha tạp với 0,05% cr₂o₃ | Cấu trúc tinh thể: | Nguyên tố (α-al₂o₃) |
|---|---|---|---|
| Tính chất nhiệt: | Độ dẫn nhiệt: 40 W/(M · K) | Tính chất cơ học: | MOHS Độ cứng: 9 |
| Làm nổi bật: | 2mm Ruby Laser Rods,Thống laser Ruby tùy chỉnh,4mm Ruby Laser Rods |
||
Mô tả sản phẩm
Các thanh laser Ruby tùy chỉnh (Al2O3:Cr3 +) Diameter 2mm / 4mm Chiều dài 10mm / 20mm
Tóm tắt của thanh laser Ruby
Dây laser ruby là phương tiện tăng laser đầu tiên được thực hiện thành công trong lịch sử loài người, lần đầu tiên được Theodore Maiman chứng minh vào năm 1960.Các thành phần cốt lõi của nó là một α-alumina (Al2O3) tinh thể đơn doped với khoảng 00,05% ion crôm ba giá trị (Cr3 +), có màu đỏ đậm đặc trưng.nơi một cấu trúc mức năng lượng đặc biệt được hình thành thông qua các hiệu ứng trường tinh thể.
Máy laser ruby hoạt động dựa trên một nguyên tắc hệ thống ba cấp điển hình:
- Cấp độ năng lượng trạng thái cơ bản 4A2: trạng thái ban đầu của ion crôm
- Phạm vi hấp thụ rộng 4F1 và 4F2: tương ứng với sự hấp thụ ánh sáng màu xanh lá cây (550 nm) và tím (400 nm)
- Mức năng lượng siêu ổn định 2E: bao gồm hai mức E (694.3 nm) và 2Ā (692.9 nm) cách nhau gần nhau
Khi bơm quang mạnh, các ion Cr3 + được kích thích từ trạng thái cơ bản đến các băng tần 4F1 / 4F2 và nhanh chóng thư giãn không phóng xạ đến trạng thái siêu ổn định 2E.Do tuổi thọ tương đối dài (~ 3 ms) của mức 2E, đảo ngược quần thể có thể đạt được, cuối cùng tạo ra đầu ra laser màu đỏ 694,3 nm thông qua phát xạ kích thích.
Bảng thuộc tính củaDây laser Ruby
| Tài sản | Thông số kỹ thuật | Đơn vị/Ghi chú |
| Thành phần vật liệu | Al2O3 doped với 0,05% Cr2O3 | Tỷ lệ phần trăm trọng lượng |
| Cấu trúc tinh thể | Trigonal (α-Al2O3) | Nhóm không gian R3c |
| Độ dài sóng laser | 694.3 nm (đường R1) | Dòng phát thải chính |
| 692.9 nm (đường R2) | Đường thứ cấp (nhiệt độ thấp) | |
| Kích thước vật lý | Chiều kính: 2-10 mm | Có thể tùy chỉnh (2mm / 4mm được hiển thị) |
| Chiều dài: 10-200 mm | Tiêu chuẩn (10mm/20mm được hiển thị) | |
| Tính chất quang học | Chỉ số khúc xạ: 1.763 694nm | Xanh thông thường (không) |
| Tỷ lệ hấp thụ: 0,4-1,2 cm−1 | Tùy thuộc vào nồng độ Cr3 + | |
| Tính chất nhiệt | Độ dẫn nhiệt: 40 W/ ((m·K) | 300 nghìn. |
| Sự giãn nở nhiệt: 5×10−6/K (️trục c) | Anisotropic | |
| Tính chất cơ học | Độ cứng Mohs: 9 | Thứ hai chỉ sau kim cương |
| Mật độ: 3,98 g/cm3 | ||
| Hiệu suất laser | Thời gian phát quang: 3 ms | 300 nghìn. |
| Màn cắt ngang khí thải: 2,5×10−20 cm2 | Đối với đường R1 | |
| Tỷ lệ kính nhiệt: 3 × 10−6 K−1 | Quan trọng đối với hoạt động công suất cao | |
| Chất lượng bề mặt | Độ phẳng: λ/10 633nm | Sơn sơn bằng laser |
| Độ thô bề mặt: < 5 Å RMS | Kết thúc siêu mịn | |
| Tùy chọn sơn | Lớp phủ AR 694nm: R<0,2% | Thông số kỹ thuật điển hình |
| Lớp phủ HR 694nm: R>99,8% | Đối với gương khoang laser | |
| Mức giới hạn thiệt hại | > 500 MW/cm2 | Đối với xung 10ns |
Đặc điểm cấu trúc của thanh laser Ruby
1. Tăng trưởng tinh thể và xử lý caoCác thanh laser ruby chất lượng thường được trồng bằng phương pháp tổng hợp ngọn lửa (quá trình Verneuil).tinh thể đơn với sự đồng nhất quang học tuyệt vời có thể được thu đượcCác yêu cầu xử lý tinh thể bao gồm: - đường kính thanh thường trong khoảng 3 ~ 10 mm,chiều dài từ 50 ∼ 200 mm - Sự song song mặt cuối tốt hơn 10 giây cung - Xét mặt đạt mức chất lượng λ/10 - Thông thường được cắt theo góc Brewster hoặc phủ bằng phim chống phản xạ
2- Tính chất quang học và nhiệt
- Chỉ số khúc xạ: 1,76 ở 694,3 nm
- Chế độ dẫn nhiệt: khoảng 40 W/mK
- hệ số mở rộng nhiệt: 5 × 10−6 K−1 (tương tự với trục c)
- Độ cứng Mohs: 9, chỉ đứng sau kim cương
- Rào hạn thiệt hại: > 500 MW/cm2 (10 ns xung)
3Chất tính chất doping Nồng độ ion crôm ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất laser:
- Nồng độ doping tối ưu: 0,03% ∼ 0,07% (theo trọng lượng)
- Nồng độ cao hơn gây tắt huỳnh quang và làm trầm trọng thêm các hiệu ứng nhiệt
- Chrom ion thay thế cho các vị trí Al3 + trong tinh thể, chiếm sự phối hợp octahedral
Đặc điểm hoạt động của Ruby Laser Rod
1. Đặc điểm sản xuất
- Độ dài sóng: chủ yếu là đường R1 (694.3 nm) ở nhiệt độ phòng; ở nhiệt độ thấp (77 K), đường R2 (692.9 nm) cũng có thể dao động
- Chiều rộng đường: 0,53 nm (màu huỳnh quang), thu hẹp xuống 0,001 nm (chế độ dọc đơn)
- Năng lượng xung điển hình: 0,110 J (Q-đổi)
- Sức mạnh đỉnh: lên đến vài trăm megawatts (chốt chế độ)
- góc chênh lệch: 0,5-5 mrad (tùy thuộc vào thiết kế cộng hưởng)
2. Hiệu ứng nhiệt độ Ruby laser thể hiện sự phụ thuộc nhiệt độ đáng kể:
- Tỷ lệ nhiệt độ bước sóng: 0,065 Å/K
- Hiệu quả giảm với nhiệt độ tăng (do thay đổi trong phân chia mức năng lượng)
- Lăng kính nhiệt và bifringence do căng thẳng cần phải được xem xét ở nhiệt độ hoạt động cao
3. Tính năng phân cực Máy laser Ruby tự nhiên phát ra ánh sáng phân cực tuyến tính do:
- Đặc điểm phát xạ anisotropic của ion Cr3 +
- Lợi nhuận cao hơn cho phân cực trục E ̊c so với trục E ̊c - Tỷ lệ phân cực có thể vượt quá 100:1
Các lĩnh vực ứng dụng của thanh laser Ruby
1Nghiên cứu khoa học
- Nghiên cứu plasma laser: được sử dụng trong các thí nghiệm tổng hợp trong trục trặc
- quang học phi tuyến tính: nguồn bơm cho OPOs và laser Raman
- quang phổ: quang phổ hấp thụ độ phân giải cao và quang quang
- Khám phá khí quyển: hệ thống radar laser (LIDAR)
2Công nghiệp chế biến
- khoan chính xác: vòng bi đá quý cho đồng hồ, vòi phun nhiên liệu
- Đánh dấu vật liệu: đánh dấu các vật liệu đặc biệt như gốm sứ và sapphires
- hàn và cắt: chế biến vật liệu kim loại mỏng
3Ứng dụng y tế
- Da liễu: điều trị các tổn thương sắc tố và loại bỏ hình xăm
- Bệnh khoa mắt: cắt bỏ mắt (đã dần được thay thế bằng các loại laser khác)
- Nha khoa: điều trị mô cứng
4. Quân đội và hàng không vũ trụ
- Tìm tầm và chỉ định mục tiêu: máy đo tầm laser quân sự đầu tiên
- Hướng dẫn bằng laser: chiếu sáng và chỉ định mục tiêu
- Truyền thông không gian: liên kết laser thử nghiệm giữa các vệ tinh
Ưu điểm và hạn chế của Ruby Laser Rod
Ưu điểm chính:
- Năng lượng xung cao: lưu trữ năng lượng mạnh, phù hợp với đầu ra xung năng lượng cao
- Chất lượng quang học tuyệt vời: ít khiếm khuyết tinh thể, chất lượng chùm quang cao
- Độ ổn định cơ học: độ cứng cao, khả năng chống lại các tác động môi trường
- Tuổi thọ dài: không có vấn đề lão hóa, tuổi thọ dài
- Polarized đầu ra: đơn giản hóa thiết kế hệ thống quang học
Những hạn chế chính:
- Hiệu suất thấp do hệ thống ba cấp: ngưỡng cao, hiệu suất điển hình chỉ 0,1%
- Hiệu ứng nhiệt đáng kể: không phù hợp với hoạt động lặp lại cao (thường < 1 Hz)
- Độ dài sóng cố định: khó điều chỉnh
- Cần bơm quang mạnh: thường bơm bằng đèn flash
- Chi phí cao hơn: trồng tinh thể chất lượng cao là một thách thức
Sự phát triển công nghệ của thanh laser Ruby
1- Cải tiến công nghệ làm mát - làm mát dẫn điện: sử dụng các tủ nhiệt đồng có độ dẫn nhiệt cao - làm mát chất lỏng:lưu thông nước phi ion hóa hoặc chất lỏng fluor - Hoạt động ở nhiệt độ thấp: hiệu quả cải thiện 3×5 lần ở 77 K
2. Phương pháp bơm đổi mới - Bơm năng lượng mặt trời: các chương trình ứng dụng không gian ban đầu - Bơm laser diode: cải thiện hiệu quả và giảm tải nhiệt - Bơm bên:cải thiện sự đồng nhất phân phối năng lượng
3Thiết kế cấu trúc mới - cấu trúc slab: giảm hiệu ứng ống kính nhiệt - Multiple rod tandem: tăng tổng năng lượng đầu ra - Miniaturization: cho các kịch bản ứng dụng đặc biệt
Câu hỏi và câu trả lời
Hỏi:Độ dài sóng laser chính của thanh laser ruby là bao nhiêu, và tại sao nó phát ra ánh sáng đỏ?
A:Laser ruby phát ra ở 694,3 nm (đường R1) do chuyển đổi ion Cr3 + trong tinh thể Al2O3.Màu đỏ đến từ chuyển đổi điện tử giữa trạng thái kích thích 2E và trạng thái nền 4A2 của Cr3 +Ở nhiệt độ thấp (~ 77K), một đường thứ cấp ở 692,9 nm (đường R2) cũng có thể phát ra.
Các sản phẩm liên quan khác
Công nghệ laser Ruby Rod Các dụng cụ y tế được làm từ Sapphire tổng hợp Dia 1 × 7cm