Блуждая по просторам Интернета, можно найти сайты, посвященные самодельному изготовлению лазеров. Однако в русскоязычном Интернете таких сайтов немного. Не будем считать самодельным лазером полупроводниковый лазер, который был изготовлен китайскими трудящимися, а наши умельцы выдрали его из компьютерного дисковода и представили как свой лазер. Самодельный лазер – это лазер, изготовленный самостоятельно из подручных материалов, что называется «на коленках». Разумеется, не все детали лазера можно изготовить в домашних условиях. Но чем меньше в лазере коммерческих деталей, тем выше его «самодельный статус» Решив разбавить ситуацию, я выложил здесь на сайте свои творческие изыскания в деле самодельного лазеростроения и, таким образом, добавил свои пять копеек во всемирный творческий процесс. Первой успешной конструкцией моего лазера стала конструкция лазера, работающего на воздухе ( точнее на азоте). Без предыонизации попытки запустить такой лазер при атмосферном давлении воздуха по схеме Блюмляйна не увенчались успехом. Зато при пониженном давлении воздуха лазер работает великолепно и сразу без настроек.
В разделе сайта «Азотный лазер» можно подробно ознакомиться с конструкцией этого лазера.
В разделе «Блок питания» приводятся принципиальные схемы высоковольтных генераторов напряжения, которые можно использовать для питания газоразрядных лазеров.
В разделе «Искровой разрядник» приводятся конструкции самодельных высоковольтных искровых разрядников, которые можно использовать в блоках питания импульсных лазеров.
В разделе «Разрядный резистор» приводится один из возможных вариантов изготовления самодельного высоковольтного резистора, который используется в высоковольтных блоках питания импульсных лазеров и обеспечивает безопасное обслуживание банков конденсаторов.
В разделе «Измерение напряжения» приводится методика измерения высоковольтного напряжения.
В разделе «Лампа-вспышка» приводится конструкция самодельной лампы-вспышки, которую можно использовать для накачки твердотельных и жидкостных лазеров.
В разделе «Вакуумные насосы» приводятся конструкции, которые вполне можно использовать для изготовления самодельной лампы-вспышки или самодельного ТЕА-лазера.
В разделе «Самодельное зеркало» дается методика изготовления зеркал, которые можно использовать в лазерах с высоким коэффициентом усиления.
В разделе «Научные публикации» приводятся статьи из журнала "Квантовая электроника".
В разделе «Литература» даются ссылки на скачивание различной литературы по теме лазеров.
В разделе "Видеоролики" можно увидеть работу самодельных лазеров.
Желающие получить больше информации по самодельному изготовлению лазеров могут взять ее из электронной книги Т. Рапп «Эксперименты с самодельными лазерами» Купить эту книгу можно ЗДЕСЬ.
У Томаса Раппа имеется свой сайт www.pulslaser.de, где он представил свои самодельные конструкции лазеров, изложенные в книге. К сожалению, в настоящее время нет доступа к сайту www.pulslaser.de. То ли нет денег на оплату хостинга, то ли сайт на реконструкции, то ли сайт ушел в подполье - неизвестно. Зайти на сайт www.pulslaser.de невозможно.
Однако знания на замок не закроешь, и потому желающие ознакомиться с творчеством немецких технарей могут сделать это, кликнув на кнопку
После последовательного просмотра 10 сайтов будет переход на картинку, где черным по белому написан адрес русскоязычной версии сайта www.pulslaser.de. Во время просмотра сайтов будет появляться капча, которую нужно ввести и затем нажать на кнопку ПЕРЕЙТИ или ПРОПУСТИТЬ РЕКЛАМУ.
Ниже приводится обложка книги и ее содержание.
1 ОСНОВЫ
1.1 Стимулированная инверсия.......................................................................... 5
1.2 Лазерный резонатор....................................................................................... 7
1.2.1 Сверхизлучатель............................................................................................. 8
1.3 Процесс накачки............................................................................................. 8
1.3.1 Оптическая накачка........................................................................................ 9
1.3.2 Электрическая накачка.................................................................................. 9
1.3.3 Химическая накачка....................................................................................... 9
1.3.4 Тепловая накачка............................................................................................ 9
1.4 Классификация лазеров................................................................................10
1.4.1 Твердотельные лазеры..................................................................................10
1.4.2 Жидкостные лазеры....................................................................................... 10
1.4.3 Газовые лазеры...............................................................................................10
1.4.4 Полупроводниковые лазеры......................................................................... 10
1.4.5 Лазеры на свободных электронах................................................................ 11
1.5 Газовые лазеры...............................................................................................11
1.5.1 Лазеры на нейтральных атомах....................................................................11
1.5.2 Ионные лазеры...............................................................................................11
1.5.3 Молекулярные лазеры...................................................................................11
2 ОПТИЧЕСКИЕ КОМПОНЕНТЫ
2.1 Лазерное зеркало........................................................................................... 12
2.1.1 Оптическое металлическое зеркало............................................................ 12
2.1.2 Диэлектрическое интерференционное зеркало........................................ 13
2.2 Окно............................................................................................................... 15
2.2.1 Окно Брюстера.............................................................................................. 16
2.3 Держатель зеркала........................................................................................ 16
2.4 Расположение ламп-накачек....................................................................... 18
2.5 Юстировка лазерного резонатора.............................................................. 20
3 ВАКУУМНАЯ ТЕХНИКА
3.1 Вакуумные насосы......................................................................................22
3.2 Манометры.................................................................................................25
3.2.1 Мембранный манометр.............................................................................25
3.2.2 Полупроводниковый манометр.................................................................25
3.2.3 Манометр Пирани......................................................................................26
3.2.4 Манометр Пеннинга.................................................................................. 28
3.2.5 Визуальное измерение вакуума................................................................29
3
3.3 Вакуумный вентиль..................................................................................... 31
3.4 Вакуумные конструкции............................................................................. 32
3.5 Поиск утечки................................................................................................ 35
3.6 Миниустановка вакуумного напыления..................................................... 35
4 ЭЛЕКТРИКА
4.1 Генераторы высокого напряжения............................................................. 39
4.1.1 Простейший сетевой................................................................................... 40
4.1.2 Высоковольтные генераторы на автомобильной катушке зажигания.... 40
4.1.3 Импульсный HV-генератор....................................................................... 41
4.1.4 HV-синусгенератор.................................................................................... 42
4.2 Специальные детали...................................................................................43
4.2.1 Высоковольтные трансформаторы........................................................... 43
4.2.2 Высоковольтные конденсаторы................................................................. 44
4.2.3 Высоковольтный коммутатор.................................................................... 45
4.2.4 Источники оптической накачки................................................................. 51
4.3 Импульсные схемы накачки газовых лазеров........................................... 53
4.3.1 LC-инверсионная схема............................................................................. 54
4.3.2 Схема Блюмляйна....................................................................................... 54
4.3.3 Коаксиальная импульсная схема.............................................................. 55
4.3.4 Импульсный трансформатор..................................................................... 55
4.3.5 Генератор Маркса....................................................................................... 56
4.3.6 Возбуждение бегущей волной.................................................................. 57
4.3.7 Схемы электрической зарядки.................................................................. 58
4.4 Схемы накачки твердотельных и жидкостных лазеров.............................. 59
4.4.1 Параллельный триггер............................................................................... 59
4.4.2 Последовательный триггер....................................................................... 60
4.4.3 Триггирование перенапряжением............................................................ 60
4.4.4 Банк конденсаторов, лампа-вспышка и сетевой блок питания.............. 61
4.5 Схема питания дуговой лампы накачки.................................................... 63
5 САМОДЕЛЬНЫЕ ЛАЗЕРЫ
5.1 Азотный лазер............................................................................................64
5.1.1 Азотный ТЕА-лазер................................................................................... 66
5.1.2 Азотный ТЕ-лазер......................................................................................71
5.1.3 Лазер на полосковых линиях.................................................................... 78
5.1.4 Лазер на полосковой линии, свернутой в рулон.................................... 80
5.1.5 Азотный лазер с продольной накачкой................................................... 84
5.1.6 Азотный лазер с продольной накачкой по схеме LC-инвертора......... 87
5.1.7 Другие виды ТЕ-лазеров.......................................................................... 89
5.2 СО2 - лазер................................................................................................ 91
5.2.1 СО2 - лазер низкого давления.................................................................. 94
5.2.2 Лазер с балластными резисторами ( конструкция Бальо).................... 101
5.2.3 СО2 - лазер с предионизацией поверхностным разрядом.....................103
5.2.4 СО2 - лазер с предионизацией искровыми разрядами..........................107
5.3 Ионный лазер........................................................................................... 110
5.3.1 Ионный лазер из старой трубки He-Ne-лазера..................................... 111
5.3.2 Самодельная конструкция ионного лазера........................................... 113
5.4 Лазеры на парах металлов...................................................................... 119
5.4.1 Лазер на парах свинца............................................................................ 119
4
5.4.2 Лазер на парах марганца....................................................................... 122
5.4.3 Лазер на парах кальция......................................................................... 122
5.4.4 Лазер на парах меди.............................................................................. 124
5.4.5 Саморазогревный лазер на парах меди............................................... 131
5.4.6 Лазер на парах галогенида меди......................................................... 132
5.4.7 Другие виды лазеров на парах металлов............................................ 137
5.4.8 Паровой лазер с полым катодом......................................................... 138
5.4.9 Паровой лазер, основанный на процессах распыления металла..... 140
5.5 ЛАЗЕР НА КРАСИТЕЛЕ...................................................................... 142
5.5.1 Лазер на красителе с поперечной накачкой.......................................143
5.5.2 Лазер на красителе с продольной накачкой.......................................146
5.5.3 Лазер на красителе с накачкой коаксиальной лампой-вспышкой... 147
5.5.4 Лазер на красителе с накачкой линейной лампой-вспышкой.......... 154
5.6 ТВЕРДОТЕЛЬНЫЕ ЛАЗЕРЫ
5.6.1 Рубиновый лазер.................................................................................159
5.6.2 Рубиновый лазер с эллиптической камерой накачки...................... 161
5.6.3 Гигантский импульс........................................................................... 170
5.6.4 Неодимовый лазер..............................................................................172
5.6.5 DPSS-лазер ( лазер с накачкой светодиодом)..................................176
5.7 Субмиллиметровый лазер..................................................................178
5.8 Рентгеновский лазер...........................................................................184
6 ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА
6.1 Измерение мощности и энергии....................................................... 186
6.1.1 Фотоэлементы.................................................................................... 189
6.1.2 Фотодиоды.......................................................................................... 190
6.1.3 Фоторезисторы................................................................................... 191
6.1.4 Тепловые детекторы.......................................................................... 192
6.2 Измерение длительности импульса................................................. 194
6.3 Измерение длины волны................................................................... 195
6.4 LED-фотометр.................................................................................... 197
6.5 Простой спектрометр......................................................................... 199
6.5.1 Простой спектрометр на основе дифракционной решетки........... 202
ДОПОЛНЕНИЕ....................................................................................... 211
ЦВЕТНЫЕ ИЛЛЮСТРАЦИИ...................................................... 220