Рубіновий лазер — це перший у світі твердотільний лазер, створений у 1960 році Теодором Майманом. Активне середовище — це синтезований рубіновий кристал, у якому іонами активного центру є хром (Cr³⁺).
Принцип роботи рубінового лазера:
- Активне середовище — циліндричний кристал рубіну (Al₂O₃ з домішкою Cr³⁺).
- Зовнішнє джерело накачування — потужна лампа (зазвичай ксенонова) створює спалах, що збуджує хромові іони.
- Збуджені іони переходять у збуджений стан, а при поверненні у основний стан випромінюють фотони.
- Світло підсилюється в оптичному резонаторі між дзеркалами.
- Довжина хвилі випромінювання — 694.3 нм (червоний колір).
Основні характеристики:
| Параметр | Значення |
|---|---|
| Довжина хвилі | 694.3 нм (червоний) |
| Режим роботи | Імпульсний (спалах лампи) |
| Потужність | Імпульсна потужність до кількох мегаватів |
| Тривалість імпульсу | Близько 1 мікросекунди |
Застосування рубінового лазера:
- Історично — перші дослідження лазерних явищ.
- Військова справа — в лазерних далекомірах, цілевказівниках.
- Медичні дослідження (обмежено через великі імпульси і низьку частоту повторення).
- Наукові дослідження у фізиці лазерів.
Переваги рубінового лазера:
- Висока імпульсна потужність.
- Відносно проста конструкція.
- Надійність і довговічність кристала.
Недоліки:
- Потрібно потужне джерело накачування (спалахи лампи).
- Робота тільки у імпульсному режимі.
- Низька ефективність.
- Відносно низька частота повторення імпульсів.
Вигляд:
Рубіновий лазер — це часто скляна трубка з рубіновим кристалом всередині, оточена спалахуючою лампою для накачування.