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Detailinformationen |
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| Materielle Zusammensetzung: | Al2O3 mit 0,05% Cr2O3 | Mechanische Eigenschaften: | Mohs-Härte: 9 |
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| Beschichtungsmöglichkeiten: | AR/HR-Beschichtung | Kristallstruktur: | Trigonal (α-Al2O3) |
| Hervorheben: | 4 mm synthetische Rubinstäbe,2 mm synthetische Rubinstäbe,Rubinstäbe aus synthetischen Stoffen |
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Produkt-Beschreibung
Synthetische Rubinstäbe (Cr:Al2O3) Erhältlich in 2mm/4mm Dia10mm/20mm Länge
Zusammenfassung des Rubin-Laserstabs?
Der Rubinlaser ist ein zylindrischer Kristall aus synthetischem Rubin, einem Material, das hauptsächlich aus Aluminiumoxid (Al2O3) besteht, das mit etwa 0,05% bis 0,5% Chrom-Ionen (Cr3+) bestückt ist.Diese Chrom-Ionen sind für die Laser-Aktivität im Rubin verantwortlichDie Rubinstange ist typischerweise rosa oder rot, wobei die Farbintensität von der Konzentration der Chrom-Ionen abhängt.
Der Rubinlaser wird als Festkörperlaser eingestuft, was bedeutet, dass sein Lasermedium ein festes Material ist, im Gegensatz zu Gasen, Flüssigkeiten oder Halbleitern.Der Rubin, der in der Laserstange verwendet wird, ist künstlich hergestellt, um Reinheit und Gleichmäßigkeit zu gewährleisten, so dass es ein ideales Medium für die Erzeugung von Laserlicht ist.
Die Attributtabelle des Rubinlaserstabs
| Eigentum | Spezifikation | Einheit/Anmerkungen |
| Materialzusammensetzung | Al2O3 mit 0,05% Cr2O3 | Gewichtsanteil |
| Kristallstruktur | Trigonal (α-Al2O3) | Raumgruppe R3c |
| Laserwellenlänge | 694.3 nm (R1-Linie) | Primäre Emissionsleitung |
| 692.9 nm (R2-Linie) | Sekundärleitung (niedrige Temperatur) | |
| Physische Dimensionen | Durchmesser: 2-10 mm | Anpassbar (2mm/4mm gezeigt) |
| Länge: 10-200 mm | Standard (10 mm/20 mm gezeigt) | |
| Optische Eigenschaften | Brechungsindex: 1,763 694 nm | Gewohnheitsstrahl (nicht) |
| Absorptionskoeffizient: 0,4-1,2 cm−1 | Abhängig von der Cr3+-Konzentration | |
| Thermische Eigenschaften | Wärmeleitfähigkeit: 40 W/m·K | 300K. |
| Wärmeausdehnung: 5×10−6/K (- Ich weiß.c-Achse) | Anisotropisch | |
| Mechanische Eigenschaften | Mohs-Härte: 9 | Nur Diamant kommt an zweiter Stelle |
| Dichte: 3,98 g/cm3 | ||
| Laserleistung | Fluoreszenzzeit: 3 ms | 300K. |
| Emissionsquerschnitt: 2,5 × 10−20 cm2 | Für die Linie R1 | |
| Koeffizient der thermischen Linse: 3×10−6 K−1 | Wichtig für den Hochleistungsbetrieb | |
| Oberflächenqualität | Flachheit: λ/10 633 nm | Laserpoliermittel |
| Oberflächenrauheit: < 5 Å RMS | Überpolierte Veredelung | |
| Beschichtungsmöglichkeiten | AR-Beschichtung 694 nm: R<0,2% | Typische Spezifikation |
| HR-Beschichtung 694nm: R> 99,8% | mit einer Breite von mehr als 50 mm | |
| Schadensschwelle | > 500 MW/cm2 | Für 10ns-Impulse |
Das Arbeitsprinzip von Rubin-Laserstäbchen
1. Energieabsorption (Pumpen)
Der Rubinlaserstang wird optisch mit Hilfe einer hochenergetischen Lichtquelle, wie einer Xenon-Blitzlampe oder einer Kryptonlampe, "gepumpt". Die Energie der Lampe erregt die Chrom-Ionen im Rubinkristall,Erhöhung ihrer Elektronen zu höheren Energiezuständen.
2Spontane Emission
Nachdem sie Energie absorbiert haben, können die aufgeregten Elektronen in den Chrom-Ionen nicht unbegrenzt in ihren höheren Energiezuständen bleiben.Freisetzung von Photonen im ProzessDas nennt man spontane Emission.
3Stimulierte Emission
Einige der emittierten Photonen stimulieren andere aufgeregte Elektronen, um ihre Energie in Form von zusätzlichen Photonen freizusetzen.und RichtungDieser Prozeß der stimulierten Emission verstärkt das Licht in der Rubinstange.
4Lichtverstärkung und Resonanz
Der Rubin-Laserstang wird zwischen zwei Spiegeln platziert, einer voll reflektiert und der andere teilweise reflektiert.Fotonen springen hin und her durch die RubinstangeDieser wiederholte Lichtgang verstärkt das kohärente Licht durch weitere stimulierte Emissionen.
5Laserausgang
Ein Teil des verstärkten Lichts entweicht durch den teilweise reflektierenden Spiegel und erzeugt einen schmalen, intensiven Strahl roten Laserlichts mit einer Wellenlänge von 694,3 nm.
Struktur eines Rubinlasers
1- Laser Rubinstäbchen.
Der zylindrische Rubinkristall dient als Lasermedium. Die Standardmaße reichen von wenigen Millimetern bis zu mehreren Zentimetern in der Länge, wobei der Durchmesser typischerweise zwischen 5 und 15 Millimetern liegt.
2.Pumpenquelle
Eine hochintensive Blitzlampe (z. B. eine Xenonlampe) liefert die Energie, die für die Anregung der Chrom-Ionen in der Rubinstange benötigt wird.
3.Optische Hohlraum
Zwei Spiegel werden an jedem Ende des Rubinstäbels platziert, wobei der eine Spiegel voll reflektiert, der andere teilweise reflektiert wird, so daß der Laserstrahl entweicht.
4.Kühlsystem
Da beim Pumpen erhebliche Wärme erzeugt wird, wird häufig ein Kühlsystem eingebaut, um eine Überhitzung der Rubinstange und anderer Bauteile zu verhindern.
Vorteile von Rubin-Laserstäben
1Einfachheit: Die einfache Konstruktion des Rubinlasers erleichtert den Aufbau und die Bedienung.
2Hohe Kohärenz: Der ausgestrahlte Laserstrahl weist eine ausgezeichnete Kohärenz auf, was ihn für Präzisionsanwendungen geeignet macht.
3.Haltbarkeit: Der robuste Zustand der Rubinstange gewährleistet eine lange Lebensdauer unter normalen Bedingungen.
Anwendungen von Rubin-Laserstäbchen
1.Holographie: Das kohärente Licht von Rubinlasern ist ideal für die Erstellung hochwertiger Hologramme.
2.Medizinische Verfahren: Rubinlaser wurden zur Entfernung von Tätowierungen, Hautbehandlungen und anderen dermatologischen Verfahren eingesetzt.
3.Rangefinding: Frühe Laser-Rangefinder stützten sich für präzise Entfernungsmessungen auf Rubinlaser.
4Wissenschaftliche Forschung: Bei Versuchen, bei denen kohärente und monochromatische Lichtquellen erforderlich sind, wurden Rubinlaser eingesetzt.
5.Bildung: Als einfaches und zugängliches Lasersystem werden Rubinlaser häufig in Bildungsdemonstrationen eingesetzt.
Fragen und Antworten
- Was ist das?Wie sollten Rubinlaserstäbe gelagert und gehandhabt werden, um ihre Leistung zu erhalten?
A:AufbewahrungIn einer trockenen, dunklen Umgebung (Cr3+ ist lichtempfindlich).
Reinigung:Verwenden Sie Methanol (Vermeiden Sie Reinigungsmittel mit Schleifmitteln).
Aufbau:Mechanische Belastungen minimieren (weiches Indiumfolie, das häufig für den thermischen Kontakt verwendet wird).
Quelle der Pumpe:Das Funklichtspektrum wird mit den Absorptionsbändern Cr3+ (400 nm & 550 nm) abgestimmt.
Vermeiden:Direkt UV-Exposition, Fingerabdrücke auf polierten Gesichtern oder Wärmezyklus über 200°C.
Sonstige verwandte Erzeugnisse
Cr Al2O3 Rubin-Stab Saphir-Laser Einkristalloptischer Stab