Zastosowanie Laserów - Opracowanie tematów na kolokwium I


  1. Pompowanie ośrodków laserowych

Polega na naświetlaniu fotonami ośrodka, tak by doprowadzić do emisji wymuszonej fotonów. W przypadku lasera He-Ne pompuję się hel, którego atomy przez zderzenia przekazują energię na atomy neonu, te wzbudzone na 3 poziom energetyczny powracają na poziom 1 z jednoczesną emisja fotonów (między 3 a 2 poziomem przejście jest bezpromieniste - wydziela się ciepło)

  1. Nasycenie wzmocnienia ośrodka niejednorodnego

0x08 graphic
dVs to straty spowodowane niejednorodnością i równają się one dVs = -βVdx. β>0, rośnie wraz ze wzrostem niejednorodności ośrodka. Przyrost z uwzględnieniem wzmocnieniem i stratami:

0x01 graphic

Dla każdego β istnieje Xgr takie, że sygnał nie rośnie! Ośrodki gazowe SA wysoce jednorodne. Długość lasera zależna jest od niejednorodności ośrodka

  1. Kształt wiązki laserowej

0x08 graphic

Zależy on od modów poprzecznych. Mod poprzeczny to konfiguracja przestrzenna wiązki dla określonej długości fali spełniająca warunek zgodności fazy interferujących wiązek po dwukrotnym odbiciu w rezonatorze. Wiązka najczęściej spotykana to TEM00 czyli wiązka gaussowska. Niezmiennik wiązki gaussowskiej:

0x08 graphic

2w0 - przewężenie

2θ - kąt rozbieżności

  1. Widmo promieniowania laserowego

Zależy ono od modów podłużnych. Podobnie jak w punkcie 3, wiązki po dwukrotnym odbiciu maja być zgodne w fazie. Warunek ten spełniony jest gdy w dwóch długościach rezonatora mieści się całkowita liczba długości fal: 0x01 graphic
(warunek zgodności faz K-tego modu)

  1. Ogniskowanie wiązki laserowej

0x08 graphic
Średnica wiązki obrazowej to:

0x01 graphic
gdzie D' to parametr konfokalny: 0x01 graphic
. Dla dużych kątów niezmiennik wynosi:

0x01 graphic
.

  1. Minimalizacja kąta rozbieżności wiązki

0x08 graphic
Należy pokryć przewężenie z ogniskiem soczewki. Najlepiej by ogniskowa była duża. A dalej z niezmiennika: duże 2w'0 daje małe 2θ'.

  1. Laser He-Ne

Powszechnie stosowany w technice (λ=633nm). Pompowanie He-Ne w punkcie 1. Laser gazowy atomowy. Moce od 0,5 do 50 mW. Możliwe długości fal 543.3, 594.1, 611.8, 632.8, 1152.3, 2395.1, 3395.1.

  1. Selekcja modów podłużnych lasera argonowego

0x08 graphic
Ruchomy pryzmat i ruchome zwierciadło. Odpowiednio manipulując tymi elementami dokonujemy selekcji. Pryzmat rozszczepia nam wiązkę na różne długości fali a my tak ustawiamy pryzmat i zwierciadło by z powrotem wracała tylko wybrana przez nas długość fali.

  1. Laser jonowy na parach metali

0x08 graphic

Jony wyparowanego metalu przemieszczają się w stronę katody i są osadzane w obszarze schładzania. Lasery He-Cd. Pompowanie helu, emisja na kadmie. Długości fal 325.0, 353.6, 441.6 nm. Moce 10 - 200 mW

  1. Laser CO2 (inaczej „herbaciany” - TEA [Transverse Electric Atmospheric])

Mieszanina gazwó CO2 i N2. Pompowanie na azocie, emisja na CO2

0x01 graphic

Praca impulsowa

Praca ciagła

Ciśnienie

atmosferyczne

Obniżone

Średnia moc

1kW

5 - 100 kW

Energia w impulsie

Do 10 kJ z repetycją 1kHz

Sprawność

30%

20%

  1. Lasery na ciele stałym

0x08 graphic
Kąt padania osi wiązki pod kontem Brewstera 0x01 graphic

Konieczność justowania elementów. Pręt laserowy to nośnik (osnowa pręta) oraz atomy (jony) jako centra aktywne. Jako nośniki użyć można: szkła, ceramiki, kryształów (YAG, korund, YVO i inne) jako atomów: Nd, Cr, Ti, Er.

  1. Lasery półprzewodnikowe i ich właściwości

0x08 graphic
Małe wymiary, dość duże moce, łatwość sterowania prądem, możliwość uzyskania promieniowania od pasma bliskiej podczerwieni do skraju fioletowego pasma widzianego. 0x01 graphic

Następują dwa zjawiska. Generacja pary elektron-dziura co daje przejście elektronu do pasma przewodnictwa, oraz anihilacja pary elektron-dziura co powoduje powrót elektronu do pasma walencyjnego połączony z emisją fotonu lub zamiany na energię drgań siatki krystalicznej.

  1. Lasery chemiczne

0x08 graphic
Pojęcia nie mam o co w tym chodzi było tylko to :

Lasery chemiczne są zasilane przez reakcje chemiczna, i mogą osiągnąć wysokie moce podczas pracy ciągłej

  1. Lasery włóknowe

0x08 graphic

Lasery dużej mocy z rdzeniem o małej średnicy domieszkowanym neodymem lub iterbem otoczonym płaszczem. Włókno jest zwinięte a jego długość może sięgać kilkudziesięciu metrów. Rezonator tworzą dwa zwierciadła (Z1 i Z2) lub siatki Bragga. Mała średnica rdzenia powoduje że otrzymany laser ma dużą rozbieżność.

  1. Praca impulsowa lasera

Nie mam pojęcia o co profesorowi może chodzić

  1. Wydzielenie jednego impulsu spośród zbioru impulsów

0x01 graphic

  1. Interferometr Younga

0x08 graphic

  1. Rola lasera przy pomiarze przesuwu stołu obrabiarki

0x08 graphic
Wiązka lasera rozbijana jest na dwie przez płytkę światło dzieląca. Jedna wiązka odbija się od zwierciadła pryzmatycznego, przechodzi przez płytkę i pada na fotodetektor gdzie interferuje z druga wiązką, która po przejściu przez płytkę odbija się od zwierciadła pryzmatycznego na ruchomym stole, wracając odbija się od płytki. Rola lasera jest taka że tylko dzięki jego wysokiemu stopniowi monochromatyczności możemy mierzyć tak duże różnice dróg.

  1. Stabilizacja częstotliwości promieniowania lasera

0x08 graphic
Zwierciadła są sterowane za pomocą elementów piezoelektrycznych. Detektor za zwierciadłem odczytuje częstotliwość i dzieki sterownikowi zmienia położenie zwierciadeł. Możliwe jest to dzięki dołkowi (patrz rysunek) [przyznam że nie do końca pamiętam o co chodziło z tym dołkiem ]

  1. Stabilizacja długości fali promieniowani lasera w powietrzu

0x01 graphic
, gdzie V to prędkość rozchodzenia się fali w ośrodku, n to współczynnik załamania.

0x01 graphic
, gdzie P to ciśnienie w hPa a T temperatura w Kelwinach.

0x01 graphic



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Zastosowanie Laserów Opracowanie tematów na kolokwium I
J. Huizinga - Jesień średniowiecza, Notatki, opracowania, materiały na kolokwia
OPRACOWANE PYTANIA NA KOLOKWIUM
opracowanie pytań na kolokwium, SOCJOLOGIA UJ, Współczesne teorie socjologiczne
Opracowane zagadnienia na kolokwium
Opracowane pytania na kolokwium 1
opracowanie pytań na kolowkium bez deskolaryzacji nr 18, opracowanie pytań na kolokwium
Historii Maniaków streszczenie, Notatki, opracowania, materiały na kolokwia
Teorie Zmian Społecznych - opracowanie zagadanień na kolokwium
Opracowane pytania na kolokwium Nieznany
Zawalski, Opracowane pytania na kolokwium
Pracownia Paliw Stałych - KOLOKWIUM1, Energetyka AGH, semestr 4, IV Semestr, Technika Cieplna, LAB
Dendrologia opracowane pytania na kolokwium 1, Ogrodnictwo, Semestr II, Dendrologia
Metody Badań Społecznych - opracowanie zagadnień na kolokwium
Zakres tematów na kolokwium z UE
Zakres tematów na kolokwium
Guriewicz Kategorie średniowiecznej Europy, Notatki, opracowania, materiały na kolokwia
Durkheim - Zasady metody socjologicznej NOTATKI I, Notatki, opracowania, materiały na kolokwia

więcej podobnych podstron