C. LASER MÀU
1.7.Bơm quang học cho laser màu
Để bơm cho laser màu, người ta dùng nhiều hệ bơm quang học khác nhau. Các nguồn năng lượng bơm thường dùng là đèn chớp hoặc các laser. Mỗi phương pháp và cấu hình bơm đều có những đặc điểm và yêu cầu riêng nhưng đều dựa trên nguyên tắc chung là bước sóng của bức xạ bơm phải nằm trong vùng phổ hấp thu của chất màu và tốt nhất là ở bước sóng có hệ số hấp thu là cực đại. Hiện nay người ta thường dùng bức xạ hòa bậc 2 của các loại laser rắn biến điệu độ phẩm chất như laser ruby, laser Nd: YAG hoặc các loại laser khí N2, Kr, Xe ... để bơm cho laser màu. Các phương pháp bơm bằng laser chủ yếu là bơm dọc và bơm ngang như trình bày trên hình dưới đây.
30
R = 100% R = 10%
Laser bơm
Laser màu
a. Sơ đồ bơm ngang
Rlaser màu= 100% R = 10%
Laser màu
Rlaser bơm= 0% Laser bơm
Hình 1. 13. Cấu hình bơm laser màu, b. Sơ đồ bơm dọc
M1 : gương phản xạ 100%; M2: gương bán mạ; DC: cuvét màu; L: thấu kính.
1.7.1. Cấu hình bơm ngang
Trong cấu hình bơm ngang, bức xạ bơm vuông góc với quang trục của BCH laser màu. Phương pháp này tạo nên sự nghịch đảo tích lũy trong dung dịch màu không đồng đều dọc theo chùm laser bơm, do sự suy giảm của chùm tia bơm khi đi vào dung dịch. Đặc biệt là khi chất màu có nồng độ lớn, nó sẽ gây nên sự gia tăng mất mát do nhiễu xạ, đồng thời làm mở rộng hơn góc phân kỳ của chùm tia laser.
31
Trong sơ đồ bơm ngang, người ta dùng thấu kính trụ nhằm tạo mật độ quang cao và phân bố đều chùm tia bơm lên cu - vét màu. Hiện nay, cấu hình bơm ngang thường được sử dụng do dễ thực hiện.
1.7.2. Cấu hình bơm dọc
Trong cấu hình bơm dọc, chùm laser bơm đi vào cu-vét theo hướng dọc trục của BCH. Phương pháp này có thể giảm được góc mở của chùm tia laser nhưng nó đòi hỏi gương M1 vừa là gương cho truyền qua bức xạ laser bơm, vừa là gương phản xạ 100% của laser màu. Điều này khó thực hiện, nhất là khi bức xạ bơm laser màu có bước sóng khá gần nhau, hơn nữa M1 là gương chịu công suất lớn nên giá thành của gương là khá đắt.