Лазер на неодимовом стекле/гранате/рубине

2 nERV
Есть практический момент, с этим сталкиваются все. Из-за того, что кондеры умножителя имеют большую емкость, при прямом включении в сеть будет нехилый бросок тока, от этого самый первый диод чаще всего просто взрывается. Можно поставить простую схему задержки времени такого включения, как на рисунке. Слева от штриховой линии идет прежняя схема. В качестве сопротивления можно применить трубчатую галогенку на 150-300 Вт. За 6-10 с выдержки (зависит от катушки реле) первый кондер умножителя успеет принять основную часть заряда и после замыкания контакта реле броска тока уже не будет.

 

http://www.istok2.com/catalog/?bl=5 инфа по тги 1-100/8

 

Да, влияние внутрирезонаторной линзы можно исключить, но тогда будет идеальный не встречающийся в природе вариант. Дело в том, что немалая часть энергии накачки переходит в нагрев активного элемента. Из-за конечной теплопроводности материал стержня в приосевых зонах будет разогрет сильнее поверхности. В результате стержень деформируется из-за расширения и выпирания центральной зоны в обе стороны вдоль оси - получается эффект наведенной тепловой линзы. Если построить резонатор без учета этого, то при выходе на рабочий режим (при прогреве до номинальных температур) лазер просто перестанет генерить по причине выхода резонатора в область неустойчивости из-за наведенной тепловой линзы. В этой программе разработчик предусмотрел возможность рисования графика устойчивости резонатора в некотором заданном пользователем диапазоне диоптрий линзы. Так что лучше подстраховаться и не выводить полностью оптическую силу линзы сразу в ноль, а просто задать диапазон от нуля до 1/10 м и посмотреть при каких значениях фокусного расстояния линзы генерация срывается.

Диаметр моды нулевого порядка никогда не будет равен на практике диаметру стержня. Равенство диаметров луча и стержня можно получить в случае плоскопараллельных зеркал, но с ними будет генерироваться еще куча мод высших порядков, потому что такой резонатор совсем неселективный. И вообще такой резонатор будет страдать немалыми потерями мощности из-за дифракции на окружности стержня. Подбирай такую конфигурацию резонатора, чтобы он был устойчив в достаточно широком диапазоне сил линзы без срыва генерации. А диаметр нулевой моды будет всего 2-3 мм, ничего не поделать, с таким неполным использованием объема активной среды приходится мириться ради качества луча.

 

Проще поставить 2 плоских

 

Только почему-то все технологические лазеры работают на плоскопаралельных резонаторах, и этого не знают.

 

nERV, если резонатор будешь делать с плоским и вогнутым зеркалом, то на плоском зеркале будет каустическая перетяжка, а это означает максимальную концентрацию излучения на нем. В непрерывном лазере это могло бы прокатить, но с пиковыми интенсивностями импульсного лазера плоское зеркало может запросто пробиться. Можно попробовать плоское сделать из кварцевой пластины и поставить в качестве выходного зеркала.

Да, работают, только к температурному режиму таких лазеров относятся серьезней, чем даже наверно к юстировке самого резонатора. Наведенная термическая линза знает и делает свое дело хорошо, особенно это касается неустойчивых резонаторов. Лучше на практике просто запастись плоскими и сферическими зеркалами, сварганить разные конфиги резонаторов и тогда можно будет конкретно для конкретного лазера сказать что лучше. Сам буду пробовать в своем лазере практическим путем сравнивать устойчивую и нейстойчивую конфигурации.

Повезло значит
Я конечно загнул про очень серьезное охлаждение. Просто плоскопараллельный резонатор мне не нравится из-за отсутствия селективных свойств, он годится только там, где нужна максимальная мощность в ущерб качеству и модовому составу.
Alex, ну как, ты нашел оправку для зеркала?

 

1. Из геометрии диаметр (должен превышать диаметр стержня) и фокус (бесконечность в случае плоского зеркала) - с этим понятно.
2. Материал - ставь диэлектрические зеркала, потому что металлические долго не проживут при энергетичных импульсах, у них поглощение выше во много раз.
3. Длина волны. Если не предполагаешь удвоение до зеленого, то просто 1064 нм.
4. Коэффициент отражения глухого зеркала - как можно выше, обычно у диэлектрических около 99,5%. В идеальном случае можно найти и 99,9%, только они дороже, т.к. рассчитаны на большие энергии.
5. Коэффициент отражения выходного зеркала лучше подобрать практическим путем, рассчитать будет тяжеловато, потому что всех параметров будущего лазера все равно не учесть. Для начала попробуй найти на 20 и 40% отражения. Чем мощнее накачка, тем с меньшим отражением потребуется выходное зеркало, вроде так.
6. Максимально допустимая энергия импульса. Производители зеркал обычно приводят значения для наносекундных импульсов (10 нс, у кого-то для 20 нс). Я сам полностью не разобрался, есть подозрение, что для режима свободной генерации в твоем случае параметр допустимой энергии на диэлектрическое зеркало не столь критичен.
7. Еще понадобится значение угла падения. Само собой зеркала с 45 градусным углом не пойдут))

 

Вот что так сказать под рукой было...
Есть еще и розоватые.. лень коробку доставать
Это все ГЛС.. какие точно не помню... а вообще есть ГЛС1, 2, 3, 4... Они там делятся на селикатные и фосфатные.. там в в зависимости от этого можно напихать разные концентрации неодима...

 

Почему это они должны сгореть-то? Если пальцами не лапать и пылью не засыпать? Не все же лазеры в чистой комнате или гермокорпусе работают.

А что до импульса-вон на иксбт качали неодим от ssy-1 вообще прилепив зеркала пластилином к станине. Ничего-генерил как миленький.

 

вот излучатель от SSY в сборе
http://cgi.ebay.com/Nd-YAG-LASER-HEAD-S ... 0364587146
вот станина с зеркалами
http://cgi.ebay.com/CAVITY-OPTICS-FRAME ... 0166348597
Вот отражатель
http://cgi.ebay.com/FLASH-CAVITY-withou ... 0166349206
Вот от него неодим
http://cgi.ebay.com/5-x-60mm-NEODYMIUM- ... 0283527004
И лампочка
http://cgi.ebay.com/FLASHLAMP-Nd-YAG-LA ... 0300713781
И кожух, в который запихивается излучатель
http://cgi.ebay.com/PULSE-FORMING-NETWO ... 0262001580
Далее он прикрыт только кожухом дальномера на танке

Защита от пыли там естейственно есть, но никто в комнате с сотым классом частоты танки не гоняет, никакой закачки обеспыленным аргоном и тп там тоже нет.

 

Фотки говорят о том, что в данном лазере открытая конструкция.
А на счет "продать не могут"-ты не прав! У этого продавца минимум 6 знакомых мне людей покупали или в сборе, или части. Просто имея кучу одинакового товара, менять под каждый лот фото и описание-никому не нужный гемор.

 

там на фотках квантрон!. но его надо помещать в корпус и герметизировать... в таком виде он нигде не используется!

 

Именно контроль толщины является большой проблемой (ну мож у кого и не большой, я не утверждаю). И потом, лучевая прочность такого зеркала какая будет... Если рассматривать девайс с выходной энергией примерно 80 Дж, выдадут самопальные зеркала такой напор? Вот несколько фоток этого квантрона. Трудился над ним достаточно долго, вроде бы кое-что вырисовывается. Будет 80 Дж по прикидкам давать в свободной генерации, хотя в максимуме можно и больше ста наверно выжать. Для него специально искал диэлектрические зеркала с лучевой стойкостью 10 Дж/кв.см при 10 нс. Нашел за океаном, пришлось заказать по $125 каждое зеркало (это без учета доставки). Зеркала от "квантов" не потянут такую энергетику излучения.

Самостоятельно сварить активный элемент может и можно канешна, а толку с него. От материала тигля зависит лучевая прочность стекла, но даже сваренный в платиновом тигле элемент не выдержит большой энергии импульса. Что говорить о подручных материалах. Отполировать - пол дела. А кто нанесет просветляющие покрытия))) без просветления - это просто стекляшка.

 

А чем отделен АЭ от ламп?

 

Ничем - просто слоем дистиллированной воды. Мне повезло с маркой стекла, ГЛС19. Оно спокойно работает без фильтрации УФ спектра накачки, подозреваю что там есть какие-то добавки, поглощающие и переизлучающие коротковолновое излучение в полосы поглощения неодима.

 

а есть справочные данные по этим средам?

Думаю надо бы куда-то все это собрать в одно место, чтобы не рыскать по всему инету каждый раз...

Vladimir