Лазер на неодимовом стекле/гранате/рубине

nERV , а фотку на опознание не судьба? Может опознают люди...
Станки лазерные были разные: батя рассказывал что в его универе в конце 60х были и такие что резали металл и такие что использовались для прикладных исследований.
100% что от серебрения нет толку-оно темнеет со временем. Да зеркало на стекле может рвануть неплохо.
Зеркала для лазеров делают металлические охлаждаемые на медной основе с напылением платиноидов и полировкой.
С оптикой - есть один знакомый специализирующийся по ней, попробую отписаться ему.

 

Клево!!
1. Судя по размерам, это стержень YAG:Nd, тебе крупно повезло. Качается обычно в непрерывном режиме дуговой лампой, это может быть ДНП-6/120 с максимальной мощностью 6 кВт. Работа в импульсном режиме тож возможна, но стержень скорее всего рассчитан на непрерывную работу (имеет низкую концентрацию неодима, чтобы можно было прокачать дуговой лампой).
2. Можно.
3. Трубка из нержи может подойти только в случае идеальной подгонки фокусов, потому что засветка стержня по сечению должна быть как можно более равномерной. Надо использовать матовые поверхности каких-нить оксидов. Лучше заказать готовый отражатель или самому нанести оксидное покрытие. В своем лазере я так и сделал - выточил отражатель из алюминия и провел микродуговое оксидирование поверхности.
4. Никаких реакций серебряного зеркала. Испортишь стержень! Резонатор делай внешним из диэлектрических зеркал.
5. 1064 нм.

И еще.. Ведь не думаешь же ты оставлять все это хозяйство на воздухе? Водяное охлаждение - обязательно. Так что лучше строить отражатель сразу с учетом оного.
Желание что-то сделать еще не отпало? ))

 

При хорошем раскладе 120-150 Вт

Да никто не мешает дать лампе накачки меньшую мощность - будет тебе 20 Вт. И лампа дольше проживет и охлаждение можно ослабить. Неодим тем и хорош, что имеет четырехуровневую систему, позволяющую иметь низкий порог начала генерации. Кто-то даже применяет лампы накаливания для накачки...
2 nERV
Может все же фоту своего чуда выложишь? Может у него уже есть просветление торцов, а может зеркала уже нанесены?

 

nERV, судя по фотке, есть сомнения насчет "кристалличности" стержня. Боковая поверхность выглядит бугорками, как после литья - так делают стеклянные активные элементы. Если так, то не расстраивайся, стеклянный стержень тоже на многое способен и подходит именно для импульсного режима работы. Со стекла можно снять большие Джоули в импульсе, оно хорошо накапливает энергию. Давай ты попробуешь выяснить окончательно, стекло это или кристалл? Попробуй по поверхности на матовых концах, сделанных под крепление, провести стальным предметом. Если сталь будет рисовать по стержню и оставлять свое вещество, то это - кристалл. Если сталь оставит царапину - это стекло. Смотри не повреди торцевые полированные поверхности!
Точно на стержень нету никакого паспорта или хотя бы чем активирован (какая частота генерации)?
1. В любом случае водяное охлаждение делать придется, если хочешь снять большие энергии.
2. Диэлектрические зеркала можно только купить или поиметь иным способом Сделать нельзя.
3. Схем настройки несколько. Конкретная схема будет зависеть от конфигурации зеркал резонатора (плоские, сферические).
4. Если хорошо продумать охлаждение, то максимум температура будет скакать на 10 град, что на тепловое линейное расширение станины особо не повлияет. У меня в роли станины выступает двухметровая балка из стали 50х160 мм толщиной 5 мм.
5. Стекло (если у тебя действительно оно) лучше поставить в импульсный режим, если намереваешься долго и счастливо его юзать.
Носимый вариант не пройдет - слишком велики габариты кондеров для накачки. А придумывать иные способы - дело неблагодарное.

Обычный твердотельный лазер... Стержень и лампа, помещенные в отражатель. По бокам зеркала резонатора.

Ну и отлично.
Есть мысли, из чего будешь делать отражатель и корпус квантрона? Я сделал их неразъемными, роль отражателя выполняет оксидированная внутренняя поверхность корпуса квантрона. На заводе из алюминиевой болванки выточили всё это дело, после микродугового оксидирования поверхность стала белой из-за образовавшегося слоя оксидной керамики. Первая версия квантрона у меня не прошла, потому что была выточена из латуни и покрыта серебром: оно просто напросто окислилось от воды и присутствия иных металлов в контуре охлаждения.
В принципе, можешь достать и готовый квантрон с отражателем, если неохота махаться.

 

Насчет зеркал резонатора - делать самому не советую. Хотя этот лазер и может генерировать даже на сравнительно плохих зеркалах, но кпд будет доли % и зеркала могут повзрываться. Заказывать у производителей дороговато, это на крайний случай, но ты будешь уверен в качестве. Разговаривал с людьми из Митино, сказали что возят, но те зеркала которые мне предлагали, предназначены для непрерывной накачки - то есть не рассчитаны на большие энергии в импульсе. Буду искать еще. Для начала можно проработать конструкцию накачки и блока питания. Конфигурацию резонатора потом можно посчитать, есть всякие программы на эту тему. И вообще, в твоем случае еще точно не известно, чем активирован стержень - возможно придется вначале делать металлические зеркала чтобы выяснить, что он может генерировать.

Активный элемент - стекло с 5% содержанием неодима. Размеры 12х250 мм. В качестве накачки взял 4 лампы ИНП-16/250. Конфигурация отражателя - плотная упаковка (это когда лампы и стержень прижаты к отражателю и друг другу с минимально допустимыми зазорами). Насчет чертежей, попозже выложу, дома лежат.

Маловато будет. Я за все время потратил больше 60 килорублей, хотя в твоем случае будет проще и дешевле.

 

нее, ИНП - это импульсная лампа накачки с прямым телом свечения, то есть обычная кварцевая трубка. Заполнена ксеноном. Криптоном наполняют лампы непрерывного действия, это не в твоей ситуации.

Подойти могут ИНП-6/120 (диаметр разряда 6 мм, длина 120 мм). Вообще эти лампы могут работать в двух режимах - управляемого разрядника и дежурной дуги. Последний вариант имеет свои преимущества, но более сложен в реализации.
Легче всего запитать лампу как управляемый разрядник. Смысл в том, чтобы подать на электроды лампы короткий высоковольтный импульс в 25 кВ, который создаст в ней проводящий ионизированный канал (пробой). В тот же момент к электродам прикладывается более низкое напряжение (1-2 кВ) от батареи конденсаторов, происходит разряд батареи через ионизированный канал в лампе. Холодную лампу пробить не так то и просто - надо 25-30 кВ.

Под конкретную лампу надо будет делать соответствующий квантрон. Вечером отпишусь подробнее со схемой что да как.

Эти лампы не применяют в современном лазеростроении. Более интересны вот такие http://znt.ru/rus/content/view/12/43/
nERV, глянь пока схему последовательного поджига таких ламп. Это наиболее простой вариант, но по своим технико-экономическим характеристикам и надежности схема не уступает промышленным аналогам. Для своих четырех ламп я применил аналогичную схему, только добавил туда тиристорный регулятор напряжения на накопительной батарее (на схеме она и вся цепь ее разряда выделена жирным). Собранный блок питания спокойно переносит режим короткого замыкания на выходе.

 

Интересная схема

2 - умножитель напряжения(вроде) можешь на такой же трансформатор заменить

3 - трансформатор для поджига лампы(как в фотоаппаратах)

1 - Фильтр питания

Тригатрон можно заменить на что нибудь другое(например тиристор мощный, хотя на такую напругу легче как раз тригатрон)

 

2 nERV
Без А тоже пойдут, насколько я помню, буква А - просто индекс модификации и не влияет на другие параметры. Конечно, лучше искать сразу с УФ-фильтром, но если есть возможность достать подешевле, то бери какие будут - может повезет и окажутся с фильтром.

Что касается зеркал, то у нас их можно достать вот здесь http://www.laserapr.ru/?page=main, есть беларусские заводы http://www.planar.by/ru/production/tm-optics/mirror/ и http://www.axiconoptics.com/rus/catalog.html. Еще есть несколько мест, щас так сразу не смогу написать, надо смотреть в поисковике. Также можно на ебае заказать или съездить на Митинский рынок. Перед покупкой зеркал определись, какие будут нужны - есть программа LineRes 1.5, там можно прикинуть конфиг будущего резонатора исходя из размеров квантрона.

Управляющие импульсы подаются на управляющий электрод тиратрона. По паспорту их амплитуда должна быть не менее 200 В относительно катода. Я в своей схеме подаю импульсы от генератора на тиристоре (доступен как режим одиночных импульсов так и частотный с регулируемой частотой до 120 Гц). Можно любой блокинг-генератор, способный развить больше 200 В на выходе. Лампа ИНП3-7/120 может работать при средней мощности до 5 кВт, значит теоретически в частотном режиме на частоте например 100 Гц можно подавать импульсы с энергией до 50 Дж. Таким образом можно сделать частотный лазер для резки и сверления материалов.

В случае включения более одной лампы схема питания и конструкция квантрона усложнятся. Придется включать лампы последовательно, что потребует в разы более высоких напряжений. Если включить лампы параллельно, то придется городить транс поджига на каждую лампу и синхронизировать их от одного тиратрона.

По схеме:
1. Да, это фильтр, как уже правильно заметили люди.
2. Умножитель напряжения. Собран на электролитических кондёрах, можно 220,0х400 В - тогда мощность, прокачиваемая через умножитель, будет примерно 200 Вт.
3. Обычный сердечник от ТВС-110. Первичка 1-2 витка провода 3 кв.мм. Вторичка - витков 30-40 проводом 6 кв.мм. Провод надо продеть в ПВХ трубку и намотать на тщательно изолированный сердечник. Сам понимаешь, напряжения будут до 25 кВ.

suslox, :good:

2 little_w
Умножитель лучше не менять на транс по двум причинам. Массогабаритные показатели вне конкуренции - на ладони получишь блок питания 200 Вт. Умножитель лучше переживает короткое замыкание выхода.

Тиратрон тоже лучше не менять. Я много времени потратил, чтобы определиться в выборе именно тиратрона. Он не только держит большие напруги. Он еще и импульсы может давать наносекундные - это очень важно при прохождении такого импульса через батарею кондёров накачки.

 

nERV, удачного старта!
Лишь бы всё получилось и не накрылось раньше времени
На всякий случай, чтобы не пробить батарею накачки высоковольтным импульсом поджига, включи параллельно ей керамический кондёр 2200 пФ на 30 кВ. Он кушать не просит, зато будет уверенность что батарея накачки защищена. Накал тиратрона можешь сделать от транса на 60 Вт - требуется ток 5-6 А при напряжении 6,3 В.

И конечно же, техника безопасности. На умножителе смертельный заряд, внимание здесь лишним не будет.

 

я заказывал тут http://www.istok2.com/catalog/?bl=5