Расчёт параметров активной среды
Излучение от неодимового лазера подаётся к эрбиевому лазеру через волоконный световод. Световод выбирается таким, чтобы его материал имел большой коэффициент пропускания на длине волны 1,06 мкм. Длина световода составляет 1−1,5 м, чтобы поднести эрбиевый лазер к месту обработки. Общий КПД установки найдём тогда по формуле: Конструкция установки. кпд Аппараты, применяемые в медицине, кроме самих… Читать ещё >
Расчёт параметров активной среды (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Активной средой лазера является кристалл алюмоиттриевого граната, легированный эрбием.
Рассчитаем необходимое число активных центров для излучения одного импульса. Энергия одного фотона:
(2.2).
где h = 6,63•10-34 Дж•с — постоянная Планка;
с = 3•108 м/с — скорость света в вакууме.
Число необходимых активных центров:
(2.3).
Типичная концентрация ионов эрбия составляет:
тогда объём активной среды с учётом квантового выхода:
(2.4).
что при диметре торца равном:
даст длину кристалла:
(2.5).
3 конструкция установки. кпд Аппараты, применяемые в медицине, кроме самих лазеров содержат также: задающий генератор для импульсных лазеров; таймер, задающий время работы; индикатор или измеритель мощности излучения (фотометр); инструмент для подведения излучения к объекту (световоды) и др.
Блок-схема установки представлена на рисунке 3.1.
Рисунок 3.1 — Блок-схема установки для лазерной коррекции шрамов
Установка включает в себя источник накачки лазера, сам лазер с резонатором, фокусатор — для фокусировки луча до необходимых размеров и ЭВМ, регулирующее согласованную работу всех элементов.
В качестве источника накачки для эрбиевого лазера нецелесообразно использовать лампы накачки, так как КПД передачи энергии возбуждения мал. Для накачки эрбиевого лазера чаще всего используют лазер на алюмоиттриевом гранате с неодимом, так как максимум поглощения приходится на длину волны порядка 1,06 мкм. Тогда КПД установки будет комплексным: произведение КПД неодимового лазера, передачи энергии от неодимового лазера к эрбиевому и КПД собственно эрбиевого лазера.
Излучение от неодимового лазера подаётся к эрбиевому лазеру через волоконный световод. Световод выбирается таким, чтобы его материал имел большой коэффициент пропускания на длине волны 1,06 мкм. Длина световода составляет 1−1,5 м, чтобы поднести эрбиевый лазер к месту обработки. Общий КПД установки найдём тогда по формуле:
(3.1).
где — КПД неодимового лазера;
— эффективность передачи энергии по световоду;
— часть энергии накачки, поглощаемая активной средой;
— квантовый выход.
Примем КПД неодимового лазера, равным 1,5%, для эрбиевого лазера коэффициенты соответственно равны: 0,8, 0,5, 0,5.
Тогда КПД установки: