Лазером называется устройство, генерирующее когерентные электромагнитные волны за счет вынужденного испускания света активной средой, находящейся в резонаторе. Принципиальная схема лазера (рис. 1): активный элемент, помещенный между двумя взаимно параллельными зеркалами, и система накачки.
Зеркала образуют так называемый оптический резонатор; одно из зеркал делают слегка прозрачным, сквозь это зеркало из резонатора выходит лазерный луч.
Чтобы началась генерацию лазерного излучения, необходимо «накачать» активный элемент энергией от некоторого источника (его называют устройством накачки).
 |
| Рис. 1. Схема работы лазера |
В гелий-неоновом лазере активным элементом служит смесь гелия и неона, заключенная в стеклянной трубке под низким давлением (рис.2). Энергия накачки подаётся от двух электродов с напряжением около 1000В.
Резонатор такого лазера обычно состоит из двух зеркал — полностью непрозрачного с одной стороны трубки и второго, пропускающего через себя около 1 % падающего излучения на выходной стороне устройства.
 |
| Рис. 2. Схема гелий-неонового лазера |
Устройство накачки вводит энергию в активный элемент (А) (рис. 3) — этот путь показан стрелками, например, с помощью газового разряда или импульса света.
 |
| Рис. 3. Схема спонтанного (самопроизвольного) (а) и вынужденного (индуцированного) излучения (б) в двухуровневой системе: Е2 — энергия верхнего уровня, Е1 — нижнего, соотношение hv=Е2- Е1 выполняется для всех квантов, изображенных на рисунке: а — спонтанное излучение кванта атомом, находящимся на верхнем энергетическом уровне (местонахождение электрона показано кружком); б — индуцированное излучение фотоном (1), действующим на возбужденный атом; 2 — тот же фотон после взаимодействия с атомом; 3 — фотон, излученный при электронном переходе; в — формирование «лавины» фотонов в активном элементе А в результате индуцированного излучения возбужденными атомами |
Колебательной системой являются электронные переходы между энергетическими уровнями атомов, ионов, молекул или полупроводников, из которых состоит активный элемент. Зеркала осуществляют положительную обратную связь.
Для получения излучения активного элемента необходимо перевести некоторое число атомов в возбужденное состояние. Для этой цели можно использовать газовый разряд. Полученное при разряде излучение будет монохроматическим. Однако при этом каждый атом излучает независимо, отдельные акты излучения происходят несогласованно (рис. 3 а).
В результате электромагнитные поля, излучаемые различными точками этого источника, некогерентны, т. е. имеют разные фазы, а излучение от этого источника распространяется во все стороны, как от обычной лампочки накаливания. Таким образом, существование только двух элементов из трех (рис.
3а) — источника энергии и колебательной системы — не позволяет получить когерентное излучение.
Для того чтобы получить такое излучение, должен быть задействован регулятор и обратная связь между атомами: излучение одного из них должно влиять на излучение других. При использовании явления индуцированного излучения это стало возможным.
Вероятность перехода с верхнего энергетического уровня Е2 на нижний E1 возрастает, если на атом действует электромагнитное излучение, частота которого равна частоте, которая излучается при спонтанном переходе с верхнего уровня на нижний. Схематически это показано на рис. 3 б.
Если на атом до перехода действует фотон 1, то вследствие электронного перехода появляется новый фотон 3, при этом фотон 1 не изменился (его обозначим фотон 2). Особенность возникающего индуцированного излучения состоит в том, что фотон 3 имеет ту же частоту, направление поляризации и фазу, что и фотон 1, вызвавший индуцированное излучение.
Если в активном элементе А находится много возбужденных атомов, то проход одного фотона способен, в принципе, вызвать «лавину» фотонов вследствие индуцированного излучения (рис. 3 в): при каждом взаимодействии фотона с возбужденным атомом вместо одного фотона возникает два одинаковых фотона.
Для увеличения вероятности излучения фотоны должны многократно проходить через активную среду. Для этого используют два зеркала З1 и З2 (рис. 1). Гелий-неоновый лазер испускает красный свет с длиной волны 632,8 нм. На рис. 4 приведена упрощенная схема возбужденных уровней энергии гелия и неона.
Атомы гелия служат для преобразования энергии источника энергии в возбуждение атомов. Возбужденные атомы гелия находятся в метастабильном долгоживущем состоянии и при столкновениях передают энергию возбуждения атомам неона (горизонтальная волнистая стрелка).
Переход, показанный наклонной прямой стрелкой, с верхнего возбужденного уровня атома неона на промежуточный и дает квант лазерного излучения с длиной волны 632,8 нм. Это излучение является индуцированным, его интенсивность определяют кванты этого излучения, существующие в лазере.
Зеркала способствуют тому, что излучение за счет многократного прохода через активную среду осуществляет сильную положительную обратную связь, вызывая появление новых квантов излучения. Последующий переход атома неона в основное состояние (наклонная волнистая стрелка) не дает лазерного излучения.
 |
| Рис. 4. He-Ne лазер, упрощенная схема возбужденных уровней энергии гелия и неона: прямая стрелка вверх — возбуждение гелия газовым разрядом, горизонтальная волнистая стрелка — безизлучательная передача энергии возбуждения от гелия к неону, наклонная стрелка — излучение атомами неона с длиной волны 632,8 нм, волнистая стрелка вниз — дальнейшая релаксация энергии с возбужденного уровня |
Поскольку лазерное излучение обладает высокой когерентностью и монохроматичностью, можно считать, что лазер является источником плоской электромагнитной волны. С его помощью можно легко наблюдать явления, обусловленные волновой природой света, в частности, дифракцию.
Дифракцией называют огибание волнами препятствий. Качественное объяснение явления дифракции дает принцип Гюйгенса, который устанавливает способ построения фронта волны в момент времени t + Δt, если известно его положение в момент времени t.
а) Попринципу Гюйгенса, каждая точка волнового фронта является центром вторичных волн. Огибающая этих волн дает положение фронта волны в следующий момент времени.
Поясним применение принципа Гюйгенса на следующем примере. Пусть на плоскую преграду с отверстием падает плоская волна, фронт которой параллелен преграде (рис. 5).
 |
| Рис.5 Пояснение принципа Гюйгенса |
Согласно Гюйгенсу, каждая точка волнового фронта, выделяемого отверстием, служит центром вторичных сферических волн. Из рис. 5 видно, что огибающая этих волн проникает в область геометрической тени, границы которой помечены штриховой линией.
Принцип Гюйгенса ничего не говорит об интенсивности вторичных волн. Этот недостаток был устранен Френелем, который дополнил принцип Гюйгенса представлением об интерференции вторичных волн и их амплитудах. Дополненный таким образом принцип Гюйгенса получил название принципа Гюйгенса-Френеля.
б) По принципу Гюйгенса-Френеля каждый малый элемент волновой поверхности S служит источником вторичной световой волны, амплитуда которой пропорциональна площади элемента dS. Волны излучаемые различными элементами волновой поверхности когерентны.
Интенсивность световых колебаний в произвольной точке О есть результат интерференции в этой точке вторичных волн, испускаемых всеми элементами волновой поверхности (рис. 6). Амплитуда каждой приходящей в точку О волны зависит от расстояния r и угла α между нормалью n и направлением излучения.
 |
| Рис. 6 Испускание вторичных волн элементами волновой поверхности |
Интенсивности максимумов, возникающих при дифракции на щели столь незначительны, что не могут быть использованы для решения практических задач.
В качестве спектрального прибора используется оптическое устройство — дифракционная решетка, которая представляет собой систему параллельных равноотстоящих щелей.
Дифракционную решетку можно получить нанесением непрозрачных царапин (через которые свет не проходит) на стеклянную пластину рис. 7. Непроцарапанные места (щели) будут пропускать свет.
 |
| Рис. 7 Сечение дифракционной решетки (а) и ее схематическое изображение (б) |
Сумму ширины щели а и промежутка между щелями b называют постоянной [периодом] дифракционной решетки: d = a + b.
Дифракционная картина на решетке определяется как результат взаимной интерференции волн, идущих от всех щелей. Ход лучей в дифракционной решетке представлен на рис. 8.
На решетку нормально падает плоская монохроматическая световая волна. Выберем направление вторичных волн под углом а относительно нормали к решетке.
Лучи, идущие в этом направлении от крайних точек двух соседних щелей, имеют разность хода, которая равна d∙sinα. Такая же разность хода будет для всех вторичных волн, идущих от соответственно расположенных пар точек соседних щелей.
Экран располагают в фокальной плоскости линзы. Поэтому все параллельные лучи соберутся в одной точке (О’), и между ними возникнет интерференция.
 |
| Рис. 8 Дифракция света на дифракционной решетке |
1. При интерференции возникнут главные максимумы, когда разность хода между лучами от соседних щелей кратна целому числу длин волн (основная формула дифракционной решетки):
где k = 0, 1, 2 — порядок главных максимумов.
2. В том направлении, где одна щель дает минимум, каждая щель даст минимум, поэтому минимум для одной щели сохранится и для всей решетки:
Т.к. излучение складывается на экране, давая яркие пятна, то зависимость интенсивности от расстояния от центра пучка имеет резкие максимумы (рис. 9).
| Рис. 9. Интенсивность дифракционной картины, создаваемой дифракционной решеткой (а) и мазком эритроцитов (б). Обе картины наблюдаются на экране, расположенном на расстоянии 30 см от решетки |
Дифракционный спектр — это спектр, полученный с помощью дифракционной решетки.
При падении на дифракционную решетку белого света все максимумы, кроме центрального, разложатся в спектр. При этом положение максимума порядка k определяется условием .
Чем больше длина волны (λ, тем дальше от центра отстоит k-й максимум).
Источник: https://megaobuchalka.ru/11/19993.html
Медицинские терапевтические лазерные аппараты
Последние десятилетия лазерная терапия активно внедряется в медицинскую практику по всем направлениям: от хирургии до невропатологии. Эффективность метода доказана при лечении сотен заболеваний, поэтому приборы этой группы постоянно совершенствуются, предлагая несколько типов излучений в новых комбинациях.
Главным преимуществом метода является мощное резонансно-стимулирующее действие на клетки организма, улучшающее периферийное кровообращение и тонус тканей. Кроме того, лазерная терапия несет в себе тепловой и бактерицидный эффект.
Современные приборы имеют несколько режимов работы. В зависимости от показаний, врач может выбирать степень воздействия на организм пациента — от мягкой, стимулирующей иммунитет и клеточные реакции, до интенсивной, с выраженными противовоспалительными и противоотечными свойствами.
Новейшие аппараты на основе гелий-неонового излучения и полупроводниковых источников с постоянной или прерывистой подачей света хорошо показали себя в клинической практике. Последней инновационной разработкой оборудования для лазерной терапией стали приборы с многоцветным излучением, способные генерировать волны в различных диапазонах.
В компании РосаМедикал вы можете купить аппарат лазерной терапии по приемлемым ценам. На всю продукцию распространяется гарантия. Получить подробную консультацию вы можете по телефону 8 (800) 250-84-40 (звонок бесплатный на территории РФ).
Одноканальный аппарат для лазерной терапии с сенсорным дисплеем. Возможность обработки больших областей за одну процедуру с помощью лазерных кластеров — «лазерный душ» (мощность до 1800 МВт).
Большой выбор лазерных зондов (мощностью до 400 МВт) для поверхностных и глубоких тканей. 2 выхода для одновременного соединения красного и инфракрасного зонда или одного зонда и одного лазерного кластера.
Рекомендованные аппликации для разных областей медицины (реабилитация, дерматология, гинекология, ЛОР, спортивная медицина и т.д.)
Одноканальный портативный лазерный аппарат с графическим и цифровым экраном. Обработка больших областей за одну процедуру посредством лазерных кластеров — «лазерный душ» (мощность до 1800 МВт).
Большой выбор лазерных зондов БТЛ (мощностью до 400 МВт) для поверхностных и глубоких тканей.
2 выхода для одновременного соединения красного и инфракрасного зонда или одного зонда и одного лазерного кластера…
Одноканальный портативный лазерный аппарат с графическим и цифровым экраном. Возможность обработки больших областей за одну процедуру с помощью лазерных кластеров — «лазерный душ» (мощность до 1800 МВт).
Большой выбор лазерных зондов (мощностью до 400 МВт) для поверхностных и глубоких тканей. 2 выхода для одновременного соединения красного и инфракрасного зонда или одного зонда и одного лазерного кластера.
…
Метод воздействия основан на использовании лечебного действия низкоинтенсивного лазерного излучения. АЛП-01 «ЛАТОН» является универсальным терапевтическим аппаратом. Сменные световодные инструменты позволяют эффективно применять его в различных областях медицины
Лазерный терапевтический аппарат Шатл-01 профессионального класса на основе гелий-неонового лазера с длиной волны излучения 632.8 нм. Является недорогим и эффективным решением как для физиотерапевтических отделений многопрофильных клиник и больниц, так и для небольших медицинских центров
Двухволновый лазерный терапевтический аппарат Шатл-комби с излучением красного и ИК-диапазона, относится к профессиональному классу аппаратуры для лазерной терапии, т.к. его основа — гелий-неоновый лазер с длиной волны излучения 632.8 нм, позволя-ющий реализовывать ряд актуальных эффективных лечебных и диагностических методик
«ШАТЛ-Комби М» является бюджетным решением, он станет незаменимым помощником специалистов, которые используют ИК-излучение для чрезкожного облучения по проекциям пораженных органов и тканей, т.к. ИК-излучатель аппарата «ШАТЛ-Комби М» в отличие от ИК-лазера аппарата «ШАТЛ-Комби» позволяет за раз облучать большую площадь
Источник: https://www.rosamedical.ru/catalog/fizioterapiya/lazernaya-terapiya
Использование Гелий-неоновых (He-Ne) лазеров в научных исследованиях
08.05.2018 09:00
Гелий-Неоновый лазер (He-Ne-лазер) – небольшой инструмент широкого применения в научных исследованиях. Эти лазеры в основном используются на длине волны 632,8 нм в красном диапазоне видимого спектра.
Линия красных гелий-неоновых лазеров от Thorlabs имеет стабильные выходные мощности от 0,5 до 35 мВт, в основе используется гауссов луч.
В зависимости от выбранной модели выходной луч будет либо линейно поляризован, либо поляризован случайным образом, либо неполяризован.
Активная среда He-Ne-лазера представляет собой смесь двух газов, гелия и неона, в соотношении 5: 1, она поддерживается при низком давлении в герметичной стеклянной трубке.
Источником возбуждения для этих лазеров является высоковольтный электрический разряд, поступающий через анод и катод (расположены на каждом конце стеклянной трубки).
Оптическая полость лазера состоит из плоского отражающего зеркала на одном конце излучающей трубки и вогнутого выходного соединительного зеркала с однопроцентным пропусканием на другом конце (см. рисунок 1). Длина полости компактного лазера варьируется от 15 см до 0,5 м.
- Основные характеристики He-Ne лазера представлены в таблице 1.
- Поляризация
- Неполяризованный (случайно поляризованный) пучок
Выходное излучение He-Ne-лазера — флуктуирующий линейно поляризованный пучок, направление поляризации которого изменяется за наносекунды. Неполяризованные лазеры идеально подходят для экспериментов, где нет поляризующих элементов. В зависимости от продолжительности опыта возможны большие колебания мощности.
- Поляризованный пучок
- Форма поляризованного излучения He-Ne-лазера – линейная, благодаря чему эти устройства и становятся идеальными инструментами для проведения экспериментов, где имеет значение форма поляризации.
- Ширина линии генерации в He-Ne-лазерах
He-Ne-лазер красного цвета в воздухе излучает длину волны 632,816 нм. Зачастую принимается 632 нм ии 633 нм. Кривая усиления длины волны лазера He-Ne состоит из нескольких продольных мод, колеблющихся в пределах диапазона из-за теплового расширения рабочей области и других внешних факторов.
Ширина линии лазера He-Ne зависит от требований к эксперименту. Структура осевой моды He-Ne-лазера характеризуется числом мод, областью свободной дисперсии (FSR) и доплеровской шириной линии (см. рисунок ниже). Ширина линии отдельных осевых мод обычно мала (~ кГц) и в основном зависит от внешних условий и интервала измерения, а не от параметров лазера. В большинстве задач интерферометрии наиболее важным параметром является длина когерентности, которая определяется наиболее удаленными продольными модами. Для красного He-Ne-лазера длина когерентности составляет приблизительно 30 см.
Энергетические уровни He-Ne-лазера
Генерация излучения в He-Ne-лазере начинается с соударения электронов и электрических разрядов с атомами гелия в газе. Это переводит атомы гелия из основного состояния в метастабильное, в котором он может находиться долгое время.
Атомы гелия сталкиваются с атомами неона (в основном состоянии), переводя неон в возбужденное состояние. Число атомов неона, входящих в возбужденные состояния, накапливается до тех пор, пока не будет достигнута инверсия населенности.
Спонтанное и стимулированное излучение между состояниями и производит излучение длиной волны 632,82 нм наряду с другими длинами волн излучения (см. рисунок). Из этих состояний электроны быстро возвращаются в основное состояние.
Выходная мощность лазера He-Ne ограничена, поскольку на высшем уровне неон насыщается большим током, а нижний уровень линейно изменяется.
Полость может быть спроектирована так, чтобы пропускать другие длины волн лазерного излучения.
Есть инфракрасные переходы при длинах волн 3,39 мкм и 1,15 мкм, различные видимые переходы, включая зеленый (543,365 нм), желтый (593,932 нм), желто-оранжевый (604,613 нм) и оранжевый (611,802 нм)(см. рисунок 3).
Обычный красный выходной пучок длиной волны 632,8 нм для He-Ne-лазера имеет гораздо более низкий коэффициент усиления по сравнению с другими длинами волн.
Области применения
- Метрология
- Мониторинг очистки
- Сортировка продуктов
- Проточная цитометрия
- Конфокальная микроскопия
- Анализ изображений в медицине
- Мониторинг непрозрачности
- Выравнивание и юстировка
- Морские навигационные системы
Окружающая среда
Внешние условия важны при работе лазера: например, запыление оптики приводит к снижению выходной мощности, а из-за вибраций можно пучки могут быть нестабильны. Правильная установка оборудования на оптическом столе поможет уменьшить влияние внешних колебаний. Если среда, в которой используется лазер, зависит от температуры, выходная мощность может сильно изменяться.
He-Ne-лазер менее чувствителен к изменениям, вызванным обратными отражениями, большие ретро-отражения в лазере могут вызвать непредсказуемые изменения мощности. Изолятор свободного пространства может использоваться для уменьшения или устранения этих эффектов.
Однако такая линия He-Ne-лазеров не подойдет для анализа или эксперимента, где требуется одна частота или большая длина когерентности.
- © Thorlabs Inc.
- Компания INSCIENCE помогает своим заказчикам решать любые вопросы и потребности по продукции Thorlabs на территории РФ
Источник: https://in-science.ru/library/article_post/ispolzovaniye-geliy-neonovykh-he-ne-lazerov-v-nauchnykh-issledovaniyakh
Гелий-неоновый лазер
Отправить на E-Mail Распечатать страницу
Вернуться в раздел
Принцип
Демонстрируется разница между спонтанным и вынужденным излучением света. Определяется распространение пучка в резонаторной полости He-Ne-лазера и его расходимость, проверяется критерий его устойчивости и измерена относительная выходная мощность лазера в зависимости от положения трубки внутри резонатора и тока трубки.
Следующие пункты могут быть реализованы с расширенным набором 08656-02. Посредством двулучепреломляющего тюнера и призмы Литтроу можно выбирать и количественно определять различные длины волн, если доступен монохроматор.
Наконец, вы можете продемонстрировать наличие продольных мод и профиль усиления He-Ne-лазера, если в вашем распоряжении находится анализирующая система Фабри Перо.
Преимущества
- Простая установка и запуск лазера, ставший уже классическим, из составляющих его элементов
- Наличие тонких настроек, необходимых для достижения условий генерации
- Возможность изменять способ, которым многие параметры могут влиять на мощность этого газового лазера
Задания
- Настройте He-Ne лазер. Отрегулируйте зеркала резонатора с помощью пилотного лазера (левое зеркало: VIS, HR, плоскость; правое зеркало: VIS, HR, R = 700 мм).
- Проверьте состояние устойчивости полусферического резонатора.
- Измерьте интегральную относительную выходную мощность в зависимости от положения лазерной трубки в полусферическом резонаторе.
- Измерьте диаметр луча внутри полусферического резонатора справа и слева от лазерной трубки.
- Определить расходимость лазерного луча.
- Измерьте интегральную относительную выходную мощность как функцию тока трубки.
He-Ne лазер можно настроить с помощью BFT или LTP. Продольные моды можно наблюдать с помощью эталона Фабри Перо низкой тонкости. Примечание. Эти пункты могут быть охвачены количественно только при наличии монохроматора и анализирующей системы Фабри Перо.
Что вы можете узнать о
- Спонтанное и стимулированное излучение света
- инверсия
- Столкновение второго типа
- Газоразрядная трубка
- Резонаторная полость
- Поперечные и продольные резонаторные моды
- двулучепреломление
- Угол Брюстера
- Литтровская призма
- Фабри Перо Эталон
Компания «Передовые технологии» заключила соглашение о совместной деятельности с компанией PHYWE.
Источник: https://adv-techno.ru/physics/geliy-neonovyy-lazer/
Адепт гинеколог лазерный гинекологический аппарат
Главная / Специализированные лазерные аппараты / Гинекологические лазерные аппараты / Адепт гинеколог лазерный гинекологический аппарат 
129 000 ₽
Лазерная терапия в гинекологии гелий-неоновым и ИК-лазером. Пять оптических гинекологических насадок широкого спектра воздействия.
- Подострый и хронический неспецифический сальпингоофорит с преобладанием болевого синдрома;
- Спаечный процесс в малом тазу;
- Острый бартолинит в стадии инфильтрации, подострый и хронический бартолинит;
- Подострый и хронический серозно-гнойный, грибковый, сенильный кольпит, герпетический кольпит;
- Хронический цервицит (эндоцервицит);
- Эрозии шейки матки и псевдоэрозии шейки матки;
- Дистрофии вульвы.
- Трещины сосков, лактостаз, гипогалактия у родильниц;
- Послеоперационные швы передней брюшной стенки и промежности (стимуляция репарации и профилактика нагноения послеоперационных швов передней брюшной стенки и промежности).
- Лазеротерапия неполноценной лютеиновой фазы (НЛФ) поствоспалительного генеза, первичной яичниковой недостаточности (гипофункция яичников),гипоталамо-гипофизарной дисфункции.
Суперэффективное излучение гелий-неонового лазера и инфракрасного лазера.
Излучение лазеров к насадкам подводится посредством оптоволоконных магистральных световодов.
Аппарат АЭЛТ «АДЕПТ ГИНЕКОЛОГ» может быть укомплектован специальным световодом-смесителем, позволяющим проводить одновременное воздействие гелий-неоновым и инфракрасным лазерами.
Плавная установка мощности и частоты воздействия каждого лазера от минимального до максимального значения.
Каждый лазер имеет дисплей, отображающий время, частоту, мощность излучения и дозу воздействия.
Параметры времени, частоты и мощности лазеров переводятся в дозу воздействия автоматически.
Длина волны: 0.632 мкм. Максимальная мощность в непрерывном режиме 10 мВт.
Режимы воздействия: непрерывный; модулированный частотой от 1 до 200 Гц.
Способ воздействия: накожный и внутриполостной через насадки.
Длина волны: 0.95 мкм. Максимальная мощность в непрерывном режиме 250 мВт.
Режимы воздействия: непрерывный; модулированный частотой от 1 до 10000 Гц.
Способ воздействия: накожный и внутриполостной через насадки.
Длина 1500 мм. Вес 150 г. В комплекте 2 шт. Ручкой ведется накожное и внутриполостное воздействие при помощи специальных насадок.
Источник: http://lasersvet.ru/product/adept-ginekolog/
Гелий-неоновый лазер, базовый набор
- Гелий-неоновый лазер, базовый набор
- P2260701
- Принцип
Изучается разница между спонтанной и стимулированной эмиссией света . Определяются распространение луча внутри резонатора полости гелий-неонового лазера и его расходимость, проверяется критерий устойчивости, измеряется относительная выходная мощность лазера как функция установки трубки внутри резонатора и тока трубки. Следующие пункты могут быть реализованы с помощью расширенного набора 08656-02. С помощью двоякопреломляющего тюнера и призмы Littrowмогут быть выбраны и определены количесственно разные длины , если имеется монохроматор. Наконец вы можете продемонстрировать наличие продольных мод и получить профиль he-ne-лазера при условии, что в в вашем распоряжении находится система анализа Фабри-Перо.
Преимущества
- возможность установить и запустить лазер, который является уже классическим, из ее составляющих элементов
- почувствовать тонкие настройки, необходимые для достижения условий генерации
- узнать, как многие параметры могут влиять на производительность этого газового лазера
|
Что можно узнать
- спонтанное и вынужденное излучение света,
- инверсия,
- соударения второго типа,
- газовая разрядная трубка,
- резонатор,
- поперечные и продольные моды резонатора,
- двулучепреломление,
- угол полной поляризации (угол Брюстера),
- призма Литроу (Littrow) (LTP),
- эталон Фабри Перо(FPE)
Цена: по запросу
Источник: https://profistend.info/catalog/gelij-neonovyj-lazer-bazovyj-nabor.html
Гелий-неоновый лазер — это… Что такое Гелий-неоновый лазер?
Ге́лий-нео́новый ла́зер — лазер, активной средой которого является смесь гелия и неона. Гелий-неоновые лазеры часто используются в лабораторных опытах и оптике. Имеет рабочую длину волны 632,8 нм, расположенную в красной части видимого спектра.
Устройство гелий-неонового лазера
Рабочим телом гелий-неонового лазера служит смесь гелия и неона в пропорции 5:1, находящаяся в стеклянной колбе под низким давлением (обычно около 300 Па).
Энергия накачки подаётся от двух электрических разрядников с напряжением около 1000÷5000 вольт (в зависимости от длины трубки), расположенных в торцах колбы.
Резонатор такого лазера обычно состоит из двух зеркал — полностью непрозрачного с одной стороны колбы и второго, пропускающего через себя около 1 % падающего излучения на выходной стороне устройства.
Гелий-неоновые лазеры компактны, типичный размер резонатора — от 15 см до 2 м, их выходная мощность варьируется от 1 до 100 мВт.
Принцип действия
Гелий-неоновый лазер. Светящийся луч в центре — электрический разряд.
В газовом разряде в смеси гелия и неона образуются возбуждённые атомы обоих элементов. При этом оказывается, что энергии метастабильного уровня гелия 1S0 и излучательного уровня неона 2p55s ²[1/2] оказываются примерно равными — 20.616 и 20.661 эВ соответственно. Передача возбуждения между двумя этими состояниями происходит в следующем процессе:
He* + Ne + ΔE → He + Ne*
и её эффективность оказывается очень большой (где (*) показывает возбуждённое состояние, а ΔE — различие энергетических уровней двух атомов.) Недостающие 0.05 эВ берутся из кинетической энергии движения атомов.
Заселённость уровня неона 2p55s ²[1/2] возрастает и в определённый момент становится больше чем у нижележащего уровня 2p53p ²[3/2].
Наступает инверсия заселённости уровней — среда становится способной к лазерной генерации.
При переходе атома неона из состояния 2p55s ²[1/2] в состояние 2p53p ²[3/2] испускается излучение с длиной волны 632.816 нм.
Состояние 2p53p ²[3/2] атома неона также является излучательным с малым временем жизни и поэтому это состояние быстро девозбуждается в систему уровней 2p53s а затем и в основное состояние 2p6 — либо за счёт испускания резонансного излучения (излучающие уровни системы 2p53s), либо за счёт соударения со стенками (метастабильные уровни системы 2p53s).
Кроме того при правильном выборе зеркал резонатора можно получить лазерную генерацию и на других длинах волн: тот же уровень 2p55s ²[1/2] может перейти на 2p54p ²[1/2] с излучением фотона с длиной волны 3.
39 мкм, а уровень 2p54s ²[3/2], возникающий при столкновении с другим метастабильным уровнем гелия, может перейти на 2p53p ²[3/2], испустя при этом фотон с длиной волны 1.15 мкм.
Также возможно получить лазерное излучение на длинах волн 543,5 нм (зелёный), 594 нм (жёлтый) или 612 нм (оранжевый).
Полоса пропускания, в которой сохраняется эффект усиления излучения рабочим телом лазера, довольно узка, и составляет около 1,5 ГГц, что объясняется наличием допплеровского смещения. Это свойство делает гелий-неоновые лазеры хорошими источниками излучения для использования в голографии, спектроскопии, а также в устройствах считывания штрих-кодов.
См. также
Источник: https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/23846
Загрузка...
