Laser barwnikowy

Laser barwnikowy wykonany z rodaminy 6G emitujący przy 580 nm. Do pompowania i oświetlania wiązki barwnika za żółtawym szkłem używany jest laser argonowy (514 nm).

Lasera barwnik jest wavelength- strojony laserowe źródło światła, w którym specjalny barwnik fluorescencyjny stosowany jako optycznie aktywnego czynnika . W przypadku, gdy stosowane są cząsteczki emitera barwników laserowych , są one częściowo bardzo różne pod względem chemicznym, w zakresie widma od bliskiego UV do bliskiego pokrycia IR . Każdy barwnik obejmuje zwykle zakres widmowy 30–60 nm. Lasery barwnikowe posiadają w rezonatorze element dyspersyjny (np. Siatkę lub etalon ), za pomocą którego można regulować długość fali emisji lasera podczas pracy. Dostosowując element dyspersyjny, laser barwnikowy można dowolnie dostrajać w wyżej wymienionym zakresie widmowym. Lasery barwnikowe mogą być używane zarówno w trybie fali ciągłej, jak i impulsowej .

Z reguły barwnik jest rozpuszczany w rozpuszczalniku i albo przepompowywany przez kuwetę, albo wolny strumień w postaci płasko-równoległej warstwy cieczy jest wytwarzany za pomocą dyszy w kształcie szczeliny i pompowany dookoła. W kuwecie lub w strumieniu swobodnym barwnik jest wzbudzany optycznie („pompowany optycznie”). Odbywa się to zwykle za pomocą lasera pompowego (np. Laser argonowy, laser Nd: YAG o podwójnej częstotliwości , laser ekscymerowy ), rzadziej lampami błyskowymi . Pompowanie roztworu barwnika jest konieczne, ponieważ cząsteczki barwnika zmieniają swoją strukturę odwracalnie w polu świetlnym pompowanego źródła światła (tzw. Bielenie z powodu zajętości długotrwałych stanów molekularnych). Dlatego w celu stabilnej (ciągłej) pracy lasera konieczna jest regularna wymiana roztworu barwnika w objętości pompy.

Najważniejszym obszarem zastosowania lasera barwnikowego jest spektroskopia laserowa ; przez przestrajalną długość fali z. B. Można zbadać skład, temperaturę i przepływ gazów.

fabuła

Laser barwnikowy został wynaleziony przez Fritza P. Schäfera i Petera Sorokina latem 1966 roku prawie jednocześnie, ale niezależnie od siebie . Było to przypadkowe odkrycie: światło lasera z lasera rubinowego zostało przesłane do szklanej kuwety z barwnikiem fluorescencyjnym. Odbicie na granicy szkło / powietrze (około 4 procent odbicia.), Było wystarczające do pobudzenia „ akcji laserowej ” w kuwecie .

Nieco później Theodor W. Hänsch zdołał wykorzystać laser barwnikowy do spektroskopii , instalując elementy selektywne częstotliwościowo, co czyni go jednym z najważniejszych instrumentów w fizyce atomowej .

Znaczenie laserów barwnikowych zmniejszyło się w ostatnich latach na rzecz innych przestrajalnych systemów laserowych. W szczególności należy tu wymienić łatwiejsze w użyciu przestrajalne lasery diodowe, lasery tytanowo-szafirowe w czerwonym zakresie widmowym czy elastyczne, pompowane synchronicznie , optycznie parametryczne układy oscylatorów (systemy OPO).

linki internetowe

Indywidualne dowody

  1. ^ FP Schäfer, KH Drexhage: Lasery barwnikowe . Springer-Verlag, 1977, ISBN 978-3-540-51558-6
  2. ^ Fritz P. Schäfer, Werner Schmidt, Jürgen Volze: Organiczny laser na roztwór barwnika. W: Appl. Fiz. Łotysz. , Tom 9, 1966, str. 306, doi: 10.1063 / 1.1754762 .
  3. ↑ PP Sorokin, JR Lankard: Stymulowana emisja obserwowana z organicznego barwnika, ftalocyjaniny chloro-alurniny . W: IBM J. Res. Develop. , 10, 1966, strony 162-163.