Вопросы по созданию лазера на Родамине.

Привет всем форумчанам (гуру и не очень)!
Крайне нуждаюсь в советах, желательно с пояснением для бестолковых.
С завидной периодичностью берусь за построение жидкостного лазера и после очередных неудач бросаю. Советчиков в этой области не имею, кроме чтения разных статей и ссылок. Все мои друзья-товарищи имеют как и я только теоретическую базу.
Задача-максимум построить перестраиваемый, непрерывный, узкополосный лазер. Великая моща не нужна. Главное, чтоб можно было проводить разные измерения фотоэлементами. Я думаю при работе на интерферометр будет достаточно до 100 мВт. Одна из подзадач - применение этой активной среды в качестве однопроходного узкополосного усилителя.
Используемые материалы:
1) прямоугольная кювета с окнами (стекло от фотопластинок). На мой взгляд для меня прокачка жидкости не нужна, поскольку получение больших мощностей для меня не актуально.
2) краситель Родамин 6(буквы не помню). В букварях читал, что буква отвечает за максимум длины волны поглощения и излучения, а так-же на КПД. В моем случае это не принципиально, поскольку хотелось получить хоть что-нибудь. Растворитель брал воду (за неимением в продаже этанола. В хим.магазине сообщили, что этанол продают только по лицензиям покупателей). Однако попадались статьи, что возможно применение воды.
3) зеркала использовал обычные (вакуумное напыление Al).
4) в качестве накачки использовал обычные галогенки 2х50 Вт. Был вариант на зеленом лазере (указка).
По моим прикидкам в таком варианте я должен был получить хотя-бы мощность красной указки (до 1 мВт), но увы. Про концентрацию раствора отдельная песня! Что ни автор, то своя версия. При освещении зеленым лазером пробовал менять концентрацию от полностью прозрачного, до того состояния, когда в растворе желто-оранжевый поток сходился в конус. Луч лазера предварительно был расфокусирован до 10 мм. При слабой концентрации зеленый мог несколько раз пройти раствор туда-обратно. При максимальной концентрации зеленый уже не выходил из кюветы, но и генерация тоже не выходила. Такое впечатление - все поглощается красителем.
У кого какие мысли - буду признателен.

 

Р.S. Прошу прощения за неполное описание эксперимента в части конуса с зеленым лазером. Перед кюветой ставил дифрешетку 600 штр/мм. Поэтому получал спектральное распределение по фронту кюветы и соответственно максимальная мощность зеленого была в центре, а с уходом длины волны в длинноволновую и коротковолновую части спектра мощность излучения падала (как и положено). Поэтому грубо говоря я наблюдал распределение интенсивности лазера по спектру, но уже в преобразованном виде (желтом).

 

Не в обиду, но очень напомнило байку из жизни:
"готовила все по рецепту, только вместо курицы взяла рыбу, вместо грибов положила бананы, а вместо пармезана - брынзу. Решила не тушить а отварить (ведь это полезнее), соль не добавляла, но добавила по своему вкусу корицу, ванильный сахар и зеленый лук. Получилась полная хрень - вообще не съедобно, даже кошка есть не стала. Говно ваш рецепт, автору минус."

1. Ни разу не слышал о водных растворах красителя. Этанол/метанол. И что его нельзя купить -- ну просто смешно. Чистота растворителя и красителя также важны.
2. Накачка галогенкой -- это шикарно. Обычно накачивают или азотником, или (для импульсного режима) -- ксеноновыми лампами. И то эффективность невелика, если не путаю. Даже в "Юном технике" статейка была, с накачкой на воздушной лампе.
3. Важен еще температурный режим раствора красителя, его прокачка с охлаждением.

Вообще странно, вроде инфы полно, а тут какие-то непонятные эксперименты... Или ищите конструкции готовых лазеров на родамине, или более адекватные источники информации.

 

Галогенками краситель не накачать никогда. Его и лампой-вспышкой то геморно качать, азотник нужен, или еще какой импульсный лазер с мощой под сотни кВт в импульсе

 

Здрасти. Качать Родамин 6G лучше второй гармоникой неодимо, либо азотником, если хотите нормальный кпд и нормальной работы. Все эти лампы говно полное. Кювету делать с прокачкой жидкости и немного на клин, а то усиление у красителей большое. Для перестройки частоты выходное зеркало нужно на несколько длин волн, широкоспектральное, потом идет кювета, потом дисперсионный элемент (призма) и глухое зеркало. Изменяя положение глухого зеркала, будешь менять длину волны лазера. Накачка зеленой лазерной указкой думаю возможно, если указка хотя бы на 1 Вт и более.

 

Спасибо большое всем отозвавшимся. У меня никаких обид на конструктивную критику, поскольку я в этом деле практически полный ноль. Но у меня не хватает понимания в простых логических рассуждениях. Если я могу накачать зеленым лазером в 1 Вт то простые рассуждения мне говорят: видимый диапазон 400-700 нм. - ширина 300 нм. Ширина зеленой указки 10 нм. В результате простой арифметики 300/10=30 Вт. видимого. Увеличиваю мощность в 3 раза (чтоб учесть не участвующую в прикидках ИК-область). И получается, что 100 Вт лампы должно хватить. Прошу понять меня правильно--я не пытаюсь ничего доказать, просто не понимаю где ошибка в рассуждениях. На счет растворителя воды --могу поискать первоисточник (если это интересно). Не сам-же я это придумал. Встречал предложения применять в качестве растворителя этиленгликоль. Варианты накачки импульсом отпадают, т.к. нужен непрерывный режим.

 

Именно непрерывный или достаточно квазинепрерывного? Азотники работают в квазинепрерыве, с довольно высокой частотой повторения импульсов, хотя сам импульс и короткий.

 

азотные лазеры работает в импульсном режиме, так как это лазер на самоограниченных переходах. . Хочешь непрерывник, тогда качать надо второй гармоникой неодима, либо аргоновым лазером или указкой зеленой, но мощной, так как там как раз вторая гармоника неодима и работает.

 

Да. Меня интересует именно непрерывный. На счет аргонового-полностью согласен. Но будь у меня аргоновый я бы не городил огород. У аргонового отличная когерентность (большая длина когерентности) и монохроматичность (очень узкая полоса). И все-же в чем моя ошибка в рассуждениях относительно мощности накачки?

 

Вот вам непрерывный лазер на красителе. Накачка осуществляется аргоновым лазером со стороны жопы. раствор красителя прокачивается мощным насосом, сопло формирует открытую ламинарную струю в которой фокусируется луч накачки в перетяжку пару сотых долей миллиметра. Для того чтобы парвильно формировалась струя -- нужна определённая вязкость и температура раствора. Для этого родамин растворяют в в небольшом количестве этанола (тприготавливается т.н. "праймер"), а потом уже праймер растворяется в нескольких литрах этиленгликоля. И этот раствор качается насосом. Кроме насоса стоит ещё обычно теплообменник с помощью которого поддерживается температура раствора в пределах 18 градусов. Теплообменник охлаждается водопроводной водой. При накачке в 2-3 ватта как раз получается 100 мВт выхода на родамине 6Ж. Непрервный режим можно рализовать только так -- в струйной топологии. Делайте выводы.



Вот как раз вид на сопло (в центре, гайка с накаткой) и зеркала. Меньшее вогнутое направляет и фокусирует луч накачки, большее -- одно из зеркал резонатора.

 

Уважаемый St2Ra3nn8ik. Вы не внимательно прочли то, что процитировали. Там я как раз и говорю о том, что в обычном свете от нагретого тела (лампочки) зеленый с полосой 10 нм составляет от всего видимого спектра 1/30 часть (очень грубо, но в пределах этого порядка). Посему, если я 1 Вт умножу на 30 я получу мощность зеленого 1 Вт (в 30 ваттной лампочке накаливания). То, что все кроме зеленого уйдет в дым - с этим даже никто и не спорит (хотя если быть до конца точным, то ширина спектра поглощения родамина далеко не 10 нм, о даже не 20).
На счет гашения - сказать ничего не могу.

 

P.S. На счет гашения длинноволновым участком спектра думаю так:
если это имело бы место быть, то при использовании лампы-вспышки этот эффект проявил бы себя в крайне негативном виде. Поскольку этого гашения не происходит, то это относится и к постоянной накачке (не импульсной). Даже при условии, что температурный фактор вспышки больше (не знаю сколько, но могу предположить в районе 6000К), в любом случае длинноволновая часть спектра существует (см. закон Вина ).

 

Дело в том что вспышка просто крайне короткая. Микросекундой больше и срывается генерация.

 

Насколько я понимаю, механизм гашения зависит от строения молекул активного в-ва но не от длительности накачки. Вы можете отфильтровать длинноволновую часть спектра, тем самым молекула не получит энергию для безизлучательного перехода. Механизм гашения либо запрещает электрону перейти на излучательный уровень (т.е. электрон переходит на короткоживущие уровни, где невозможно добиться инверсной населенности), либо заставляет возбужденный электрон переходить в невозбужденное состояние через безизлучательные уровни. И то и другое - это свойство в-ва (состав и кол-во примесей и т.д.).

 

Здравствуйте!
Пытаюсь повторить эксперимент по накачке родамина 6G «воздушным» азотным лазером (в кювете без резонатора) , но он упорно не хочет генерировать. Условия эксперимента такие:
-Родамин где-то 1960-х годов выпуска (6Ж, для микроскопии)
-Растворитель — этанол 90% (медицинский), пробовал изопропанол (абсолютный, чда)
-Концентрация: плавно менял в диапазоне 1-8 ммоль/л путем добавления растворителя во время эксперимента
-Расстояние от кюветы до лазера: 3-40 см
-Лазер: размеры нижней обкладки конденсатора порядка 20*30 см, электроды — алюминиевый уголок, зазор разрядника около 2-2,5 мм. Емкость и расстояние между электродами не помню, но могу измерить. И да, он работает…
-Кювета: от спектрофотометра, 9*9 мм, пробовал 5*20 мм (у этой все стороны прозрачные), матовые стороны заклеил скотчем, пробовал вводить луч УФ лазера как через матовую, так и через прозрачную сторону
-Раствор фильтровал через фильтровальную бумагу (обеззоленная белая, "синяя лента") три раза — безрезультатно.
-Цилиндрическую линзу применял (но боюсь, что она задерживает часть УФ излучения, во всяком случае, после линзы вспышка на контрольной бумажке тусклее, чем без линзы). Пробовал и цилиндрическое зеркало - оно лучше линзы, но безрезультатно
-Луч лазера при входе в кювету чуть уже кюветы
Собственно, вопросы:

1. В общем, что возможно я делаю не так?
2. Возможно ли, что генерация не возникает из-за малой мощности лазера?
   

 

А вот тут ничего полезного не найдётся?

И вот тут.

 

da-nie, эти странички уже зачитаны до дыр, экспериментировал как раз по описанию на этом сайте
Единственное, что не делал из описанного там
-не оценивал концентрацию с помощью зеленого лазера (вполне доверяю своим весам, которые предварительно проверил с помощью гирек известной массы)
-не пробовал весь спектр красителей
-пока не нашел цилиндрическую линзу из квакварцевого стекла (или другого подходящего материала)

Может что-то еще упускаю важное, по поводу чего и написал тут.

 

А родамин-то у вас светится от лазера? А то ему 60 лет всё-таки...

 

Да, в месте попадания УФ луча наблюдается яркая желто-оранжевая вспышка. Длина пробега луча в растворе в исследованном диапазоне концентраций составляет от 0.3-0.5 (примерно) до 3 мм при сильном разбавлении.