Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » ليزر الياقوت

ليزر الياقوت

1960-05-16
  • Theodore H. Maiman
Ruby laser apparatus with synthetic ruby crystal and xenon flashtube in a laboratory setting.

(صورة توضيحية فقط)

The first functional laser was the ruby laser, demonstrated in 1960. It is a solid-state laser that uses a synthetic ruby crystal (chromium-doped aluminum oxide) as its gain medium. The ruby is optically pumped by a powerful xenon flashtube, creating a population inversion in the chromium ions and producing a deep red beam of light at a wavelength of 694.3 nanometers.

شكّل نجاح ثيودور مايمان في عرض ليزر الياقوت في مختبرات هيوز للأبحاث بداية عصر الليزر. كان جهازه بسيطًا بشكلٍ مدهش، إذ يتألف من قضيب ياقوت بحجم الإصبع، مصقول طرفاه ومطليان بالفضة لتشكيل رنان فابري-بيرو. طُلي أحد طرفيه بالكامل، بينما طُلي الطرف الآخر جزئيًا ليعمل كمقرن إخراج. وُضع القضيب داخل مصباح زينون حلزوني، مشابه لتلك المستخدمة في التصوير الفوتوغرافي. عند وميض المصباح، كانت نبضته الضوئية الشديدة تضخ بلورة الياقوت بصريًا.

The ruby laser operates on a three-level energy system. The flashlamp’s light excites the chromium ions ([latex]Cr^{3+}[/latex]) to a broad absorption band (the مضخة من هناك، تتحلل الأيونات بسرعة وبشكل غير إشعاعي إلى مستوى طاقة شبه مستقر. ولأن هذا المستوى شبه المستقر يتمتع بعمر طويل نسبيًا (بضع ميلي ثانية)، يمكن أن يتراكم فيه عدد كبير من الأيونات، مما يُحدث انعكاسًا في توزيعها مقارنةً بالحالة الأرضية. عند بدء عملية الليزر، تنتقل الأيونات من هذا المستوى شبه المستقر عائدةً إلى الحالة الأرضية، مُصدرةً فوتونات بطول موجي 694.3 نانومتر. ولأنه نظام ثلاثي المستويات، حيث يُمثل مستوى الليزر الأدنى الحالة الأرضية، فإنه يتطلب ضخًا مكثفًا للغاية لتحقيق انعكاس التوزيع، مما يجعله غير فعال نسبيًا. وعادةً ما يكون الناتج عبارة عن سلسلة من النبضات القصيرة طالما أن مصباح الوميض نشط.

UNESCO Nomenclature: 2211
– Solid state physics

يكتب

Physical Device

خلل

Revolutionary

الاستخدام

Niche/Specialized

مقدمات

  • the maser (microwave amplification by stimulated emission of radiation)
  • theoretical proposal for an optical maser (laser) by Schawlow and Townes
  • development of synthetic ruby crystals
  • high-intensity flashlamp technology

التطبيقات

  • holography (early experiments)
  • وشم وإزالة الشعر
  • industrial drilling and welding
  • scientific research (historical significance)
  • range finding

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارية محتملة

  • alexandrite laser for tunable solid-state applications
  • nd:yag lasers for industrial and medical uses
  • titanium-sapphire lasers for ultrafast science
  • erbium-doped fiber amplifiers (edfas) for telecommunications
  • diode-pumped solid-state (dpss) lasers for improved efficiency
  • laser pointers using compact laser diodes
  • vertical-cavity surface-emitting lasers (vcsels) for data communication
  • quantum cascade lasers for mid-infrared applications
  • fiber lasers for high-power cutting and welding
  • organic light-emitting diodes (oleds) based on similar principles of doped materials
ذات صلة بـ: ليزر الياقوت، ثيودور مايمان، أول ليزر، ليزر الحالة الصلبة، الكروم، الضخ البصري، ليزر ثلاثي المستويات، 694.3 نانومتر، مختبرات هيوز للأبحاث، مصباح الوميض.

السياق التاريخي

ليزر الياقوت

1960
1960
1960
1960-05-16
1962
1963
1964
1960
1960
1960
1960
1961
1962
1963
1965

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

أحدث الإضافات

أهم المنشورات والمقالات

أفضل الأدوات الأصلية

السنة العاشرة عيد

الصور والتنزيلات بالحجم الكامل متاحة فقط، ومجانية تمامًا، للأعضاء المسجلين.