Rubinska šipka od 115 mm: Kristal produžene duljine za poboljšane pulsne laserske sustave

Kratki opis:

Rubinska šipka od 115 mm je visokoučinkoviti laserski kristal produžene duljine dizajniran za pulsne laserske sustave u čvrstom stanju. Izrađena od sintetičkog rubina - matrice aluminijevog oksida (Al₂O₃) prožete ionima kroma (Cr³⁺) - rubinska šipka nudi dosljedne performanse, izvrsnu toplinsku vodljivost i pouzdanu emisiju na 694,3 nm. Povećana duljina rubinske šipke od 115 mm u usporedbi sa standardnim modelima povećava pojačanje, omogućujući veće skladištenje energije po impulsu i poboljšanu ukupnu učinkovitost lasera.

Poznat po svojoj jasnoći, tvrdoći i spektralnim svojstvima, rubinski štapić ostaje cijenjen laserski materijal u znanstvenom, industrijskom i obrazovnom sektoru. Duljina od 115 mm omogućuje vrhunsku optičku apsorpciju tijekom pumpanja, što se prevodi u svjetliji i snažniji crveni laserski izlaz. Bilo da se radi o naprednim laboratorijskim postavkama ili OEM sustavima, rubinski štapić se pokazao kao pouzdan laserski medij za kontrolirani izlaz visokog intenziteta.


Značajke

Detaljan dijagram

Ruby-Laser-Rod-7
Ruby-Laser

Pregled

Rubinska šipka od 115 mm je visokoučinkoviti laserski kristal produžene duljine dizajniran za pulsne laserske sustave u čvrstom stanju. Izrađena od sintetičkog rubina - matrice aluminijevog oksida (Al₂O₃) prožete ionima kroma (Cr³⁺) - rubinska šipka nudi dosljedne performanse, izvrsnu toplinsku vodljivost i pouzdanu emisiju na 694,3 nm. Povećana duljina rubinske šipke od 115 mm u usporedbi sa standardnim modelima povećava pojačanje, omogućujući veće skladištenje energije po impulsu i poboljšanu ukupnu učinkovitost lasera.

Poznat po svojoj jasnoći, tvrdoći i spektralnim svojstvima, rubinski štapić ostaje cijenjen laserski materijal u znanstvenom, industrijskom i obrazovnom sektoru. Duljina od 115 mm omogućuje vrhunsku optičku apsorpciju tijekom pumpanja, što se prevodi u svjetliji i snažniji crveni laserski izlaz. Bilo da se radi o naprednim laboratorijskim postavkama ili OEM sustavima, rubinski štapić se pokazao kao pouzdan laserski medij za kontrolirani izlaz visokog intenziteta.

Izrada i kristalno inženjerstvo

Stvaranje rubinskog štapića uključuje kontrolirani rast monokristala korištenjem Czochralskijeve tehnike. U ovoj metodi, sjemenski kristal safira uranja se u rastaljenu smjesu visokočistog aluminijevog oksida i kromovog oksida. Kugla se polako izvlači i rotira kako bi se formirao besprijekoran, optički ujednačen rubinski ingot. Rubinski štapić se zatim vadi, oblikuje na duljinu od 115 mm i reže na precizne dimenzije na temelju zahtjeva optičkog sustava.

Svaki rubinski štapić podvrgava se detaljnom poliranju svoje cilindrične površine i čeonih strana. Te se površine obrađuju do laserske ravnosti i obično dobivaju dielektrične premaze. Visokoreflektirajući (HR) premaz nanosi se na jedan kraj rubinskog štapa, dok se drugi tretira djelomično prijenosnim izlaznim spojnikom (OC) ili antirefleksnim (AR) premazom, ovisno o dizajnu sustava. Ovi premazi su ključni za maksimiziranje unutarnje refleksije fotona i minimiziranje gubitka energije.

Kromovi ioni u rubinskom štapiću apsorbiraju pumpnu svjetlost, posebno u plavo-zelenom dijelu spektra. Nakon pobuđivanja, ovi ioni prelaze na metastabilne energetske razine. Nakon stimulirane emisije, rubinski štapić emitira koherentnu crvenu lasersku svjetlost. Dulja geometrija rubinskog štapića od 115 mm nudi veću duljinu puta za pojačanje fotona, što je ključno u sustavima slaganja impulsa i pojačanja.

Osnovne aplikacije

Rubinske šipke, poznate po svojoj iznimnoj tvrdoći, toplinskoj vodljivosti i optičkoj prozirnosti, široko se koriste u visokopreciznim industrijskim i znanstvenim primjenama. Sastavljene prvenstveno od monokristalnog aluminijevog oksida (Al₂O₃) dopiranog malom količinom kroma (Cr³⁺), rubinske šipke kombiniraju izvrsnu mehaničku čvrstoću s jedinstvenim optičkim svojstvima, što ih čini nezamjenjivima u raznim naprednim tehnologijama.

1.Laserska tehnologija

Jedna od najznačajnijih primjena rubinskih šipki je u laserima u čvrstom stanju. Rubinski laseri, koji su bili među prvim laserima ikad razvijenim, koriste sintetičke kristale rubina kao medij za pojačanje. Kada se optički pumpaju (obično pomoću bljeskalica), ove šipke emitiraju koherentnu crvenu svjetlost na valnoj duljini od 694,3 nm. Unatoč novijim laserskim materijalima, rubinski laseri se i dalje koriste u primjenama gdje su dugo trajanje impulsa i stabilan izlaz ključni, kao što su holografija, dermatologija (za uklanjanje tetovaža) i znanstveni eksperimenti.

2.Optički instrumenti

Zbog izvrsne propusnosti svjetlosti i otpornosti na grebanje, rubinske šipke se često koriste u preciznim optičkim instrumentima. Njihova izdržljivost osigurava dugotrajne performanse u teškim uvjetima. Ove šipke mogu poslužiti kao komponente u razdjelnicima snopa, optičkim izolatorima i visokopreciznim fotonskim uređajima.

3.Komponente otporne na habanje

U mehaničkim i metrološkim sustavima, rubinske šipke se koriste kao elementi otporni na habanje. Obično se nalaze u ležajevima satova, preciznim mjeračima i mjeračima protoka, gdje su potrebne dosljedne performanse i dimenzijska stabilnost. Visoka tvrdoća rubina (9 na Mohsovoj ljestvici) omogućuje mu da izdrži dugotrajno trenje i pritisak bez degradacije.

4.Medicinska i analitička oprema

Rubinske šipke se ponekad koriste u specijaliziranim medicinskim uređajima i analitičkim instrumentima. Njihova biokompatibilnost i inertna priroda čine ih prikladnima za kontakt s osjetljivim tkivima ili kemikalijama. U laboratorijskim postavkama, rubinske šipke mogu se naći u visokoučinkovitim mjernim sondama i senzorskim sustavima.

5.Znanstveno istraživanje

U fizici i znanosti o materijalima, rubinski štapići se koriste kao referentni materijali za kalibriranje instrumenata, proučavanje optičkih svojstava ili djeluju kao indikatori tlaka u ćelijama dijamantnog nakovnja. Njihova fluorescencija pod određenim uvjetima pomaže istraživačima da analiziraju raspodjelu naprezanja i temperature u različitim okruženjima.

Zaključno, rubinski štapići i dalje su bitan materijal u industrijama gdje su preciznost, trajnost i optičke performanse od najveće važnosti. Kako napreduje znanost o materijalima, stalno se istražuju nove upotrebe rubinskih štapića, što osigurava njihovu relevantnost u budućim tehnologijama.

Osnovna specifikacija

Nekretnina Vrijednost
Kemijska formula Cr³⁺:Al₂O₃
Kristalni sustav Trigonalni
Dimenzije jedinične ćelije (heksagonalne) a = 4,785 Åc = 12,99 Å
Gustoća rendgenskih zraka 3,98 g/cm³
Točka taljenja 2040°C
Toplinsko širenje pri 323 K Okomito na c-os: 5 × 10⁻⁶ K⁻¹ Paralelno s c-osju: 6,7 × 10⁻⁶ K⁻¹
Toplinska vodljivost pri 300 K 28 W/m·K
Tvrdoća Mohsova skala: 9, Knoopova skala: 2000 kg/mm²
Youngov modul 345 GPa
Specifična toplina pri 291 K 761 J/kg·K
Parametar otpornosti na toplinsko naprezanje (Rₜ) 34 W/cm

Često postavljana pitanja (FAQ)

P1: Zašto odabrati rubin štap od 115 mm umjesto kraćeg štapa?
Dulji rubinski štapić pruža veći volumen za pohranu energije i dulju duljinu interakcije, što rezultira većim pojačanjem i boljim prijenosom energije.

P2: Je li rubinski štapić prikladan za Q-prekidanje?
Da. Rubinska šipka dobro radi s pasivnim ili aktivnim Q-prekidačkim sustavima i proizvodi snažne impulsne izlaze kada je pravilno poravnata.

P3: Koji temperaturni raspon rubinska šipka može podnijeti?
Rubinska šipka je termički stabilna do nekoliko stotina Celzijevih stupnjeva. Međutim, tijekom rada lasera preporučuju se sustavi za upravljanje temperaturom.

P4: Kako premazi utječu na performanse rubinske šipke?
Visokokvalitetni premazi poboljšavaju učinkovitost lasera minimiziranjem gubitka reflektivnosti. Nepravilan premaz može rezultirati oštećenjem ili smanjenim pojačanjem.

P5: Je li rubinski štap od 115 mm teži ili krhkiji od kraćih štapova?
Iako nešto teži, rubinski štapić zadržava izvrsnu mehaničku čvrstoću. Po tvrdoći je odmah iza dijamanta i dobro je otporan na ogrebotine ili toplinske udare.

P6: Koji izvori pumpe najbolje rade s rubin štapom?
Tradicionalno se koriste ksenonske bljeskalice. Moderniji sustavi mogu koristiti snažne LED diode ili diodno pumpane zelene lasere s udvostručenom frekvencijom.

P7: Kako treba čuvati ili održavati rubinski štapić?
Rubinski štapić držite u okruženju bez prašine i u antistatičkom okruženju. Izbjegavajte izravno dodirivanje premazanih površina i za čišćenje koristite neabrazivne krpe ili maramice za leće.

P8: Može li se rubinski štapić integrirati u moderne dizajne rezonatora?
Apsolutno. Rubinski štapić, unatoč svojim povijesnim korijenima, još uvijek je široko integriran u optičke šupljine istraživačke i komercijalne razine.

P9: Koliki je vijek trajanja rubinskog štapa od 115 mm?
Uz pravilan rad i održavanje, rubinska šipka može pouzdano funkcionirati tisućama sati bez smanjenja performansi.

P10: Je li rubinski štapić otporan na optička oštećenja?
Da, ali važno je izbjeći prekoračenje praga oštećenja premaza. Pravilno poravnanje i toplinska regulacija čuvaju performanse i sprječavaju pucanje.


  • Prethodno:
  • Sljedeći:

  • Napišite svoju poruku ovdje i pošaljite nam je