1

المرجع الالكتروني للمعلوماتية

تاريخ الفيزياء

علماء الفيزياء

الفيزياء الكلاسيكية

الميكانيك

الديناميكا الحرارية

الكهربائية والمغناطيسية

الكهربائية

المغناطيسية

الكهرومغناطيسية

علم البصريات

تاريخ علم البصريات

الضوء

مواضيع عامة في علم البصريات

الصوت

الفيزياء الحديثة

النظرية النسبية

النظرية النسبية الخاصة

النظرية النسبية العامة

مواضيع عامة في النظرية النسبية

ميكانيكا الكم

الفيزياء الذرية

الفيزياء الجزيئية

الفيزياء النووية

مواضيع عامة في الفيزياء النووية

النشاط الاشعاعي

فيزياء الحالة الصلبة

الموصلات

أشباه الموصلات

العوازل

مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة

فيزياء الجوامد

الليزر

أنواع الليزر

بعض تطبيقات الليزر

مواضيع عامة في الليزر

علم الفلك

تاريخ وعلماء علم الفلك

الثقوب السوداء

المجموعة الشمسية

الشمس

كوكب عطارد

كوكب الزهرة

كوكب الأرض

كوكب المريخ

كوكب المشتري

كوكب زحل

كوكب أورانوس

كوكب نبتون

كوكب بلوتو

القمر

كواكب ومواضيع اخرى

مواضيع عامة في علم الفلك

النجوم

البلازما

الألكترونيات

خواص المادة

الطاقة البديلة

الطاقة الشمسية

مواضيع عامة في الطاقة البديلة

المد والجزر

فيزياء الجسيمات

الفيزياء والعلوم الأخرى

الفيزياء الكيميائية

الفيزياء الرياضية

الفيزياء الحيوية

الفيزياء العامة

مواضيع عامة في الفيزياء

تجارب فيزيائية

مصطلحات وتعاريف فيزيائية

وحدات القياس الفيزيائية

طرائف الفيزياء

مواضيع اخرى

علم الفيزياء : الفيزياء الحديثة : الليزر : بعض تطبيقات الليزر :

LASING  MEDIUM (Ruby Lasers)

المؤلف:  Mark Csele

المصدر:  FUNDAMENTALS OF LIGHT SOURCES AND LASERS

الجزء والصفحة:  p296

11-4-2016

986

LASING  MEDIUM (Ruby Lasers)

        Ruby is synthetically grown aluminum oxide (Al2O3) doped with chromium ions (Cr3+) at a concentration of around 0.05%. It appears light pink in color, with the chromium ions giving the characteristic color of the material. High purity is required, so crystal growth is a critical matter accomplished by only a few companies skilled in this area. Unlike the musings of several old science fiction movies in which a laser is built with natural gemstones, natural ruby (which has the same chemical composition) is unsuitable for use as a lasing material since it is not homogeneous enough and probably contains impurities that would inhibit lasing action.

        The ruby laser is a three-level system and as such, exhibits high pumping thresholds. The dynamics of ruby are poor for lasing, but its broad absorption bands and relatively long upper lasing level lifetime allow ruby to operate in pulsed mode, in which inversion is achieved only temporarily. The energy levels of ruby are outlined in Figure 1.1. Broad absorption bands in the violet and green portions of the spectrum absorb light, usually from a xenon flash lamp, pumping chromium ions (Cr3+) to the pump levels. Pump levels have very short lifetimes (about 1 μs), and a fast decay occurs from those levels to the upper lasing level, which has a much longer lifetime, of 3 ms. From there, ions decay to ground state, emitting a photon of 694.3-nm light in the process. The long lifetime of the upper lasing level allows ruby to store energy in that level, making lasing possible (as a pulse) and allowing Q-switching of the laser to produce massive pulses.

Figure 1.1. Energy levels in ruby.

       The lower lasing level is the ground state itself, but this isn’t one discrete level but a collection of closely spaced energy levels, normally all thermally populated. If these levels are depopulated by cooling the rod to, say, liquid-nitrogen temperatures (77 K) ruby can be made to operate as a four-level system, and hence CW laser action is possible, although a CW ruby laser is purely a laboratory curiosity, since other, more convenient and much more efficient CW laser sources (e.g., the YAG laser), exist.

EN

تصفح الموقع بالشكل العمودي