Đề tài: Laser rắn

Laser r n là laser mà môi tr ng ho t ch t là ch t r ắ ườ ạ ấ ấ ắn.Chất rắn này là đơn tinh thể, hoặc chất vô định hình.Có khoảng 200 chất rắn có khả năng dùng làm môi trườnghoạt chất laser. Một số loại laser chất rắn thông dụng:YAG-Neodym: hoạt chất là Yttrium Aluminium Garnet (YAG)cộng thêm 2-5% Neodym, có bước sóng 1060nm thuộc phổhồng ngoại gần. Có thể phát liên tục tới 100W hoặc phátxung với tần số 1000-10000Hz.Hồng ngọc (Rubi): hoạt chất là tinh thể Alluminium có gắnnhững ion chrom, có bước...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đề tài: Laser rắn LASER RẮNLOGO TRẦN THỊ HỒNG GVHD: NGUYỄN THỊ NGỌC TÚ SVTH: CAO THỊ THU THỦY TRƯƠNG THỊ BÍCH THOA LÊ THỊ THU TRANG NGUYỄN CHUNG GIỚITHIỆULAZERẮN  Laser rắn là laser mà môi trường hoạt chất là chất rắn.  Chất rắn này là đơn tinh thể, hoặc chất vô định hình.  Có khoảng 200 chất rắn có khả năng dùng làm môi trường hoạt chất laser. Một số loại laser chất rắn thông dụng:  YAG-Neodym: hoạt chất là Yttrium Aluminium Garnet (YAG) cộng thêm 2-5% Neodym, có bước sóng 1060nm thuộc phổ hồng ngoại gần. Có thể phát liên tục tới 100W hoặc phát xung với tần số 1000-10000Hz.  Hồng ngọc (Rubi): hoạt chất là tinh thể Alluminium có gắn những ion chrom, có bước sóng 694,3nm thuộc vùng đỏ của ánh sáng trắng.  Bán dẫn: loại thông dụng nhất là diot Gallium Arsen có bước sóng 890nm thuộc phổ hồng ngoại gần.www.themegallery.com CompanyLogo CẤUTẠOLAZERẮN  Nguyên lý cấu tạo chung của một máy laser gồm: + Buồng cộng hưởng: là bộ phận chứa hoạt chất laser. Là bộ phận dùng để cho bức xạ do hoạt chất phát ra có thể đi lại nhiều lần, nhờ đó mà bức xạ được khuếch đại lên nhiều lần. + Môi trường hoạt tính: là môi trường có khả năng khuếch đại ánh sáng khi ánh sáng truyền qua môi trường đó. + Nguồn bơm năng lượng: đưa nặng lượng vào môi trường hoạt tính để tạo ra sự nghịch đảo độ tích lũy trong môi trường hoạt tính.www.themegallery.com CompanyLogo CẤUTẠOLAZERẮN1) Buồng cộng hưởng (vùng bị kích thích)2) Nguồn nuôi (năng lượng bơm vào vùng bị kích thích)3) gương phản xạ toàn phần R=100% toàn4) gương bán mạ R < 100%5) tia laserwww.themegallery.com CompanyLogowww.themegallery.com ĐẶC ĐIỂM CỦA LAZE RẮN  Nồng độ bức xạ lớn, khoảng , lớn hơn laser khí. Do đó nồng độ hạt lớn nên hệ số khuếch đại lớn hơn nhiều so với laser khí  Chất rắn có độ đồng nhất quang học kém nên: góc mở do nhiễu xạ lớn, tiêu hao do tán xạ lớn và hệ số phẩm chất của buồng cộng hưởng nhỏ.  Sự nghịch đảo nồng độ trong laser rắn thường được thực hiện ở những mức năng lượng của nguyên tử hoặc ion tạp chất.  Trong laser rắn các hạt tương tác với nhau nên các mức năng lượng có nhiều dao động quay nên dải phổ khá rộng.  Các loại laser rắn đều sử dụng buồng cộng hưởng quang học.www.themegallery.com CompanyLogo MỘTSỐLAZERẮNĐẶCTRƯNG NỘI DUNG LAZE LAZE YAG-Neodym RUBI RUBIwww.themegallery.com CompanyLogowww.themegallery.com LAZERRUBI  Laser hồng ngọc, một laser chất rắn, được tạo ra lần đầu tiên vào năm 1960, bởi nhà vật lý  Laser rubi (hồng ngọc) có một thanh rubi và được quấn quanh một ống ánh sáng. Khi ánh sáng lóe lên thì thanh hồng ngọc phát ra một chùm tia laser màu ngọc đỏ có cường độ lớn. Không phải các tia laser đều làm bằng rubi, ít nhất có 100 vật chất để chế tạo laser.www.themegallery.com CompanyLogo- Cấu tạo của laze rubi gồm 3 bộ phậnchính: HOẠTĐỘNGCỦALAZERUBIwww.themegallery.com CompanyLogo HOẠTĐỘNGCỦALAZERUBI Dùng một đèn phóng điện xenon để chiếu sáng rất mạnh thanh DùngRubi và đưa một số lớn ion Crôm lên trạng thái kích thích. Nếu có một ion Crôm bức xạ theo phương vuông góc với 2 gươngthì ánh sáng sẽ phản xạ đi lại nhiều lần giữa 2 gương. Ánh sáng sẽđược khuếch đại lên nhiều lần. sẽ làm cho một loạt ion crôm phátxạ cảm ứngwww.themegallery.com CompanyLogo HOẠT ĐỘNG CỦA LAZE RUBIÁnhsángsẽđượckhuếchđạilênnhiềulần.ChùmtialazeđượclấyratừgươngbánmạG2. A 1 2 G2 G1 LASER Nd: YAG 1. Khái niệm:  Laser Nd: YAG là loại Laser rắn sử dụng thể pha lê Yttrium-Aluminum-Garnet được phủ nguyên tố hiếm Neodymi của vỏ trái đất để làm môi trường hoạt chất, nó phát bước sóng 1064 nm thuộc phổ hồng ngoại gần. Thanh Laser Nd: YAG hình trụ chữ nhật một đầu cắt nhọnwww.themegallery.com CompanyLogo CẤU TẠO CỦA LAZER Nd:YAG a) Môi trường hoạt chất Môi trường hoạt chất của laser Nd: YAG là tinh thể Yttrium Aluminium Garnet Y3Al5O12 trong đó một số ion Y3+ được thay thế bởi ion Nd3+ . Y3Al5O12 đóng vai trò là chất nền, ion Nd3+ đóng vai trò là tâm hoạt c ...