紅寶石鐳射器一般地包括紅寶石棒、脈衝氙燈、聚光器和光學諧振腔等四部分。其工作物質是紅寶石棒,它是以摻鉻的氧化鋁(Al2O3)人工晶體(通常稱紅寶石)磨製而成。其中鉻離子的濃度,按氧化鉻與氧化鋁的重量比,典型的為0.05%。紅寶石棒的光學質量要求很高,將棒的兩端研磨和拋光成光學平行平面,其平行度要求優於10秒,平面度不低於1/4光圈,端面與棒軸的垂直度不低於1分,側面不拋光,以防止產生寄生的鐳射振盪。在棒的兩端(通常在聚光器之外)各置一鍍多層介質膜的反射鏡,其一是全反射鏡,另一個為半透半反鏡(其反射率可取70~90%),此兩反射鏡構成鐳射器的諧振腔。 紅寶石鐳射器通常採用光激勵的辦法,即用脈衝氙燈發出的光能集中地照射在紅寶石棒上,可利用一聚光器。聚光器是一內壁拋光鍍金屬的橢圓柱形的腔體,氙燈和紅寶石棒並排對稱地放在聚光器橢圓柱腔的兩個焦線上。 上面所述的紅寶石的能譜特性可知,鉻離子在外激勵源的作用下,在2E態和基態4A2間可能造成粒子數的反轉分佈,使受激發射的產生成為可能,因此紅寶石被選為受激發射光的材料。從紅寶石產生鐳射作用的有關能級看,其鉻離子的能級圖2-11可簡化為三能級系統的模型,如圖2-3所示,能級E1相當於圖2-11中的4A2。鐳射躍遷發生於E2和E1之間,E3是泵浦能級,前面對三能級系統分析的結果對紅寶石鐳射器是完全滿足的。 計算表明,要實現鐳射振盪,紅寶石棒上每平方釐米的光照功率至少要1200瓦。這樣高的光照功率,使用一般的照明光源是達不到的,脈衝氙燈是可用的合適激勵光源。
紅寶石鐳射器一般地包括紅寶石棒、脈衝氙燈、聚光器和光學諧振腔等四部分。其工作物質是紅寶石棒,它是以摻鉻的氧化鋁(Al2O3)人工晶體(通常稱紅寶石)磨製而成。其中鉻離子的濃度,按氧化鉻與氧化鋁的重量比,典型的為0.05%。紅寶石棒的光學質量要求很高,將棒的兩端研磨和拋光成光學平行平面,其平行度要求優於10秒,平面度不低於1/4光圈,端面與棒軸的垂直度不低於1分,側面不拋光,以防止產生寄生的鐳射振盪。在棒的兩端(通常在聚光器之外)各置一鍍多層介質膜的反射鏡,其一是全反射鏡,另一個為半透半反鏡(其反射率可取70~90%),此兩反射鏡構成鐳射器的諧振腔。 紅寶石鐳射器通常採用光激勵的辦法,即用脈衝氙燈發出的光能集中地照射在紅寶石棒上,可利用一聚光器。聚光器是一內壁拋光鍍金屬的橢圓柱形的腔體,氙燈和紅寶石棒並排對稱地放在聚光器橢圓柱腔的兩個焦線上。 上面所述的紅寶石的能譜特性可知,鉻離子在外激勵源的作用下,在2E態和基態4A2間可能造成粒子數的反轉分佈,使受激發射的產生成為可能,因此紅寶石被選為受激發射光的材料。從紅寶石產生鐳射作用的有關能級看,其鉻離子的能級圖2-11可簡化為三能級系統的模型,如圖2-3所示,能級E1相當於圖2-11中的4A2。鐳射躍遷發生於E2和E1之間,E3是泵浦能級,前面對三能級系統分析的結果對紅寶石鐳射器是完全滿足的。 計算表明,要實現鐳射振盪,紅寶石棒上每平方釐米的光照功率至少要1200瓦。這樣高的光照功率,使用一般的照明光源是達不到的,脈衝氙燈是可用的合適激勵光源。