Основная мода TEM 00 является лишь одной из многих поперечных мод, удовлетворяющих критериям двустороннего распространения. На рисунке ниже показаны примеры основных решений Эрмита-Гаусса (прямоугольных) низшего порядка уравнения распространения.

Режимы Эрмита
Моды резонатора Эрмита-Гаусса низкого порядка

Обратите внимание, что индексы n и m в собственной моде TEM nm соотносятся с количеством узлов в направлениях x и y . В каждом случае соседние лепестки моды сдвинуты по фазе на 180°.

Уравнение распространения можно также записать в цилиндрической форме с точки зрения радиуса ( r ) и угла ( f ). Собственные моды ( rf ) для этого уравнения представляют собой серию аксиально-симметричных мод, которые для устойчивых резонаторов близко аппроксимируются функциями Лагерра-Гаусса, обозначаемыми TEM rf . Для моды низшего порядка, TEM 00 , функции Эрмита-Гаусса и Лагерра-Гаусса идентичны, но для мод более высокого порядка они существенно различаются, как показано на рисунке ниже.

Осесимметричные моды резонатора низшего порядка

Мода TEM 01 *, также известная как мода «бублик» или «бублик», считается суперпозицией мод Эрмита-Гаусса TEM 10 и TEM 01 , синхронизированных по фазовой квадратуре.

В реальных лазерах преобладают моды Эрмита-Гаусса, поскольку деформация, небольшое смещение или загрязнение оптики имеют тенденцию приводить систему к прямоугольным координатам. Тем не менее, в хорошо ориентированных газоионных и гелий-неоновых лазерах с соответствующими ограничивающими апертурами отчетливо наблюдается режим Лагерра-Гаусса ТЕМ 

Различные временные режимы работы лазера отличаются скоростью подачи энергии.

Лазеры непрерывного действия (CW) работают со стабильной средней мощностью луча. В большинстве систем большей мощности можно регулировать мощность. В маломощных газовых лазерах, таких как гелий-неоновый, уровень мощности фиксирован по конструкции, и производительность обычно ухудшается при длительном использовании.

Одноимпульсные (нормальный режим) лазеры обычно имеют длительность импульса от нескольких сотен микросекунд до нескольких миллисекунд. Этот режим работы иногда называют длинным импульсом или нормальным режимом.

Одноимпульсные лазеры с модулятором добротности являются результатом внутрирезонаторной задержки (ячейка модулятора добротности), которая позволяет лазерной среде сохранять максимум потенциальной энергии. Тогда при оптимальных условиях усиления излучение происходит одиночными импульсами; обычно временной интервал 10 -8 секунд. Эти импульсы будут иметь высокую пиковую мощность, часто в диапазоне от 10 6 до 10 9 Вт в пике.

Лазеры с периодическими импульсами или сканирующие лазеры обычно включают в себя работу импульсного лазера с фиксированной (или переменной) частотой импульсов, которая может варьироваться от нескольких импульсов в секунду до 20 000 импульсов в секунду. Направление непрерывного лазера можно быстро сканировать с помощью систем оптического сканирования, чтобы получить эквивалент повторяющегося импульсного выходного сигнала в заданном месте.

Лазеры с синхронизацией мод работают за счет резонансных мод оптического резонатора, которые могут влиять на характеристики выходного луча. Когда фазы разных частотных режимов синхронизированы, т. е. «сцеплены вместе», разные режимы будут интерферировать друг с другом, создавая эффект биения. Результатом является лазерный выход, который наблюдается в виде регулярно расположенных пульсаций. Лазеры, работающие в этом режиме с синхронизацией мод, обычно производят последовательность регулярно расположенных импульсов, каждый из которых имеет длительность от 10 -15 (фемто) до 10-12 (пико) сек. Лазер с синхронизацией мод может обеспечивать чрезвычайно высокую пиковую мощность, чем тот же лазер, работающий в режиме модуляции добротности. Эти импульсы будут иметь огромную пиковую мощность, часто в диапазоне пиковой мощности 10 12 (тера) ватт.

Твердотельные лазеры с диодной накачкой (DPSS) — это захватывающий новый инструмент для OEM-приложений, который сочетает в себе качество луча газового лазера и небольшой размер и эффективность диодного лазера с однолинейным выходом в синем (457 нм), зеленом (532 нм) или инфракрасный (1064 нм).

Лазеры Dream Lasers DPSS, показанные на рисунке ниже, начинаются со стандартного диодного лазера, работающего на длине волны 808 нм. Выходной сигнал этого лазера фокусируется на небольшой микросхеме YAG или ванадата, легированного неодимом (среда генерации), производящего лазерный сигнал с длиной волны 914 нм или 1064 нм, в зависимости от базовой конфигурации. Для получения синего или зеленого света в резонатор лазера вставляется кристалл, удваивающий частоту. Наконец, для увеличения и коллимации луча добавлена ​​внерезонаторная оптика для формирования луча.

Зеленый лазер также является основным цветом и эстетически привлекателен. Из-за этого он широко используется в лазерных шоу и в качестве сценического освещения. Источники зеленого лазерного света также популярны в медицинских устройствах и биологических исследованиях. В последние годы твердотельные лазеры с диодной накачкой (DPSS) стали привлекательной альтернативой ионно-аргоновым лазерам с воздушным охлаждением и зеленым гелий-неоновым (He-Ne) лазерам во многих приложениях. Лазеры DPSS, которые, в зависимости от конфигурации, производят излучение в инфракрасном (1064 нм) или зеленом (532 нм) диапазоне, сочетают высокую выходную мощность с длительным сроком службы. Они демонстрируют превосходную стабильность выходного сигнала, исключительную чистоту режима,

 

ЛАЗЕР : Усиление света за счет стимулированного излучения _ _

Формальное определение: устройство, которое преобразует некоторую форму энергии (электрическую, оптическую, химическую и т. д.) в узкий пучок света, который является монохроматическим (один чистый цвет) и когерентным (все волны идут одна за другой).

Монохроматический означает, что он состоит из одного цвета или длины волны. Несмотря на то, что некоторые лазеры могут генерировать более одной длины волны, свет чрезвычайно «чист» и состоит из очень узкого спектрального диапазона.

Направленность означает, что луч очень хорошо коллимирован и распространяется на большие расстояния с очень небольшим разбросом по диаметру.

Когерентность означает, что все отдельные волны света движутся точно вместе во времени и пространстве или находятся в фазе. Эффект одной волны увеличивает силу каждой другой волны, так что общий эффект когерентного света намного больше, чем если бы волны не были в фазе.

Из-за этих свойств лазерный свет может быть сфокусирован в очень маленькое пятно, что приводит к очень большой плотности мощности, что приводит к очень высокой температуре.

Лазеры бывают разных типов, каждый с разным уровнем мощности и длиной волны (цветом). Некоторые из них настолько слабы, что вы не можете почувствовать луч на руке (например, сканеры супермаркетов), в то время как у других может быть невидимый луч, который может прожечь дыру в стальной пластине (большой СО2-лазер).

 

Чтобы получить правильные данные гранулометрического анализа, необходимо открыть агрегат агломерированных частиц во время гранулометрического анализа, сохранить частицы однородно диспергированными в мономере и среде, эта операция называется «дисперсией». Система диспергирования анализатора размера частиц необходима дисперсная частица, а не сегрегация.

 

Когда частица находится в жидкой среде, методы влажного диспергирования следующие:

 

1) Ультразвуковая дисперсия,

Обладая уникальными характеристиками и распространяющейся в жидкости звуковой кавитацией,

Ультразвуковая волна заставит агрегаты хорошо разойтись.

 

2) механически перемешиваемая дисперсия,

Использование механического воздействия вращающихся лопастей, заставляющих частицы хорошо диспергироваться и равномерно распределяться в контейнере;

 

3) Циркуляция жидкости,

Подача подвески привода насоса на высокой скорости,

Обеспечьте равномерное рассеивание частиц через систему полного рассеивания, чтобы предотвратить оседание крупных частиц.

 

4) Диспергаторы. Для диспергирования некоторых образцов требуется метод химического диспергирования с добавлением соответствующего количества диспергирующего агента для улучшения электрических свойств поверхности частиц для поддержания диспергированного состояния.

 

5) подготовка поверхности образца,

некоторые образцы несовместимы со средой, например, плавающие в воде, вам необходимо добавить небольшое количество этанола или другого средства для обработки поверхности для предварительной обработки образцов перед входом в воду, чтобы они хорошо диспергировались в воде.

 

Технология сухой дисперсии

Области применения: в материалах происходит химическая реакция в воде или изменение формы в жидкости.

 

1) Виброподача и полностью встроенная система рассеивания, а также нормальный эффект ударного сдвига обеспечивают достаточное рассеивание частиц, использование пригодной для носки керамики улучшает срок службы системы рассеивания.

 

2) Использование высокоскоростного воздушного потока создает отрицательное давление, оно будет всасывать сухие порошки в дисперсионный насос, смешанный с газовым потоком.

 

3) Высокоскоростной воздушный поток также является турбулентностью. Частицы подвергаются воздействию сложной гидромеханики в турбулентности, включая положительный ударный удар, сдвиг между вихревым воздушным потоком, эффект Коанда частиц и столкновения частиц и т. Д., Заставляют агломерированные частицы разбиваться на мономеры. целей рассеивания.

 

Примечание по дисперсии частиц:

Во-первых, нужно знать характер частиц.

Хрупкие частицы, такие как стеклянные шарики, угольные порошки, необходимо тщательно рассеять; частица после обработки поверхности не может использовать ультразвуковое рассеивание;

Если необходимо соблюдать исходное естественное состояние материала, его нельзя рассеять; Если необходимо записать кристаллизацию или другие химические реакции частиц, не распыляйте их.