Lasery - i ich zastosowania

1
Lasery - i ich zastosowania

• M.Malinski, A.Mazurek P.Zysek

2
Light Amplification by Stimulated Emission of
RadiationWzmocnienie swiatla przez wymuszona
emisje promieniowania

• L A S E R

3
Zasada dzialania lasera

• Uzyskanie inwersji obsadzen ukladu na drodze np.
  pompowania optycznego
• Emisja wymuszona np.swiatlem zewnetrznym
• Wzmocnienie sygnalu we wnece rezonansowej

4
Pompowanie optyczne
5
Inwersja obsadzen
6
Emisja wymuszona 1
7
Emisja wymuszona 2
8
Dzialanie wneki rezonansowej
9
Historia lasera

• Albert Einstein 1917 r stwierdzil, iz mozliwa
  jest wymuszona emisja swiatla przez atomy.

10
Historia lasera

• Maiman 1960 r- uzyskal pierwsza akcje laserowa w
  precie rubinu.
• Robert Hall z General Electric Laboratories
  zbudowal pierwszy laser pólprzewodnikowy - 1961 r
  .

11
Rodzaje laserów

• lasery gazowe atomowe, np. He-Ne,
• lasery gazowe molekularne, np. N2-CO2-He,
• lasery gazowe jonowe
• lasery krystaliczne czyli na ciele stalym, np.
  rubinowy, YAG,
• lasery szklane, np. neodymowy,
• lasery pólprzewodnikowe, np. GaAs-AlGaAs,
• lasery barwnikowe, np. z roztworem rodaminy,
• lasery chemiczne, np. wykorzystanie reakcji
  syntezy wzbudzonego HF lub DF do pobudzenia
  osrodka czynnego.

12
Charakterystyka wybranych laserów
13
Charakterystyka wybranych laserów (cd)
14
Laser pólprzewodnikowy

• Osrodek czynny pólprzewodnik. Inwersje obsadzen
  uzyskuje sie przez wstrzykiwanie nosników ladunku
  do zlacza p-n spolaryzowanego w kierunku
  przewodzenia. Akcje laserowa uzyskuje sie po
  przekroczeniu wartosci progowej pradu.

15
Osrodki czynne laserów pólprzewodnikowych
16
Pasma dla heterostruktury NpP (npp)
AlGaAs/GaAs/AlGaAs
17
Struktura lasera AlGaAs
18
Zalety laserów pólprzewodnikowych
19
Zastosowania swiatla laserowego

• promieniowanie monochromatyczne - spektroskopia
  gazów, detekcja zanieczyszczen powietrza przez
  absorpcje lub fluorescencje.

20
Zastosowania swiatla laserowego

• silna, nie rozszerzajaca sie wiazka swiatla-
  nadaje sie do przesylania sygnalów swiatlowodami,

21
Zastosowania swiatla laserowego

• Czytniki plyt CD sposób
  zapisu na plycie

22
Zastosowania swiatla laserowego

• Kieszonkowe wskazniki firmy Spyder (sredniej
  mocy)

23
Zastosowania swiatla laserowego

• Mala rozbieznosc katowa wiazki - wyznaczanie
  linii prostych, pomiary odleglosci

24
Zastosowania swiatla laserowego

• Duza gestosc mocy optycznej mikro-skalpele w
  medycynie

25
Zastosowania swiatla laserowego

• Duza gestosc mocy optycznej laserowe urzadzenia
  przemyslowe do ciecia grubych blach

26
Zastosowania swiatla laserowego

• Do korekcji ksztaltu rogówki w okulistyce, lub
  przyklejania siatkówki.

27
Zastosowania swiatla laserowego

• Zastosowania militarne celowniki laserowe

28
Zastosowania swiatla laserowego

• synteza termojadrowa dziesiec dzial lasera Nova
  (10 X 10 terawatów).

29
Polski wklad w rozwój laserów

• Krysztalek azotku galu (GaN), wyhodowany w
  Instytucie Wysokich Cisnien PAN, sluzacy do
  budowy niebieskich laserów

30
Zastosowania laserów na Wydziale Elektroniki i
Informatyki PK(jako zródla swiatla o duzej
gestosci mocy optycznej oraz równoleglej wiazce
swiatla)

• Mikroskopia termofalowa
• Pomiary parametrów cieplnych i optycznych
  materialów opto-elektronicznych do podlozy
  laserów pólprzewodnikowych na bazie krysztalów
  mieszanych AII-BVI
• Budowa urzadzen elektronicznych z wykorzystaniem
  laserów pólprzewodnikowych

31
Zapraszamy na prezentacje inzynierskiej pracy
dyplomowej zrealizowanej na Wydziale Elektroniki
i Informatyki PK pt Projekt i wykonanie
projektora laserowego ze sterownikiem
wspólpracujacym z komputerem klasy
PCdyplomant P. Zysek promotor
dr inz. A. Mazurek
32
Projektor Laserowy sterowany z komputera PC
33
Zasada dzialania i budowa projektora

• Koncepcja urzadzenia

34
Lasery R,G,B(zdjecie emitowanych promieni)
35
Idea laczenia poszczególnych wiazek laserów w
jedna spójna wiazke (filtry dychromatyczne, beam
combiner)
36
Zasada dzialania i budowa projektora

• Podstawowe podzespoly

• lasery pólprzewodnikowe R, G, B
• filtry dychromatyczne oraz beam combiner
• galwanometry i wzmacniacze
• uklad sterujacy

37
Lasery R,G,BKolejno od lewej DPSS 473nm 80mW
(niebieski), DPSS 532nm 100mW (zielony),
pólprzewodnikowy 658nm 120mW (czerwony) (DPSS -
Diode Pumped Solid State Laser)
38
Zastosowane elementy optyczne filtry
dychromatyczne, beam combiner (od lewej dichro
blue, dichro red, beam combiner, lustro)
39
Widok wnetrza pracujacego projektora
40
Budowa galwanometru
41
Galwanometr
1
2
3
4

• 1. Lustro
• 2. Rotor
• 3. PCB
• 4. Obudowa

42
Wzmacniacz sterujacy galwanometrami
43
Uklad odchylania wiazki swietlnej
44
Uklad sterujacy (ILDA)
45
Schemat blokowy sterownika mikroprocesorowego
46
Widok zmontowanego projektora
47
Projektor - specyfikacja parametrów

• pelna zgodnosc ze specyfikacja ILDA,
• moc wyjsciowa gt400mW,
• kolory/moc niebieski 80mW, zielony 100mW,
  czerwony 240mW,
• kat projekcji 35,
• max. predkosc skanowania 18.000 pps,
• klasa lasera 3b/4,
• zasilanie 108-240V,
• wymiary 832x338x175mm,
• waga 24kg,

48
galeria
49
galeria
50
galeria
51
ZAPRASZAMY NA POKAZ
52
(No Transcript)
53
DZIEKUJEMY ZA UWAGE !
54
(No Transcript)