El láser de rubí fue el primer láser inventado y utiliza un cristal de rubí sintético como medio de ganancia. Funciona bombeando iones de cromo en el cristal de rubí con una lámpara de xenón a un estado excitado, lo que produce una inversión de población y emisión estimulada de fotones a 694.3 nm. El láser de rubí emite luz roja pulsada con una duración típica de aproximadamente 1 milisegundo.

1. Laser de Rubi

2. Introducción
 Un láser de rubí es un láser de estado sólido que utiliza un cristal de
rubí sintético como su medio de ganancia..
 Fue el primer tipo de láser inventado, y fue operado por primera
vez por Theodore H. Maiman en Hughes Research Laboratories, el
16 -05-1960.
 El mineral de rubí (corindón) es óxido de aluminio con una pequeña
cantidad (aproximadamente 0,05%) de cromo que le da su
característico color rosa o rojo mediante la absorción de luz verde y
azul. Se utiliza como un láser de impulsos, produciendo luz roja a
694,3 nm. Después de recibir un haz de bombeo desde el tubo de
flash, la luz láser surge durante el tiempo que los átomos excitados
persisten en la varilla de rubí, que es típicamente de
aproximadamente un milisegundo.

4. Construction Laser
 El medio activo láser (láser de ganancia media / amplificación) es una
barra de rubí sintético. Ruby es un cristal de óxido de aluminio en la que
algunos de los átomos de aluminio han sido sustituidos con átomos de
cromo (0,05% en peso). El cromo rubí da su característico color rojo y es
responsable por el comportamiento de emisión láser del cristal. Átomos
de cromo absorben la luz verde y azul y emite o refleja sólo la luz roja.
Para un láser de rubí, un cristal de rubí se forma en un cilindro.
 Los extremos de la varilla tenían que ser pulido con gran precisión, La
varilla con sus extremos reflectantes actúa entonces como un etalón de
Fabry-Perot.
 Una lámpara de xenón se enrolla sobre la varilla de rubí y se utiliza para
los iones de bombeo a estado excitado.
 Láseres de Rubí también pueden funcionar, transversalmente bombeada
por una lámpara de mercurio de alta presión o longitudinal bombeado por
un láser de iones de Ar.

5. Operacion
 Láser de rubí se basa en tres niveles de energía. El nivel de
energía superior E3 I de corta duración, es estado fundamental
E1, E2 es el estado metaestable con una vida útil de 0.003 s.

6. Cuando un rayo de luz incide sobre la barra de rubí,
radiaciones de longitud de onda de 550 nm 420 nm son
absorbidos por Cr3 + que se bombea a E3.

7. Los iones después de dar una parte de su energía a la red cristalina
decae a estado E2 sufrir menos radiación de transición.
Metastable state
En estado metaestable, la concentración de iones aumenta
mientras que la de E1 disminuye. Por lo tanto, se logra la inversión de
población.(***)

8. Un fotón por emisión espontánea de iones Cr3 + a nivel E2 inicia
la emisión estimulada por otros iones Cr3 + en estado metaestable
Metastable state
1.79 eV

9. Observaciones de láser de Rubí
 El láser requiere un alto poder de bombeo debido a
la transición láser termina en el estado
fundamental y más de la mitad de los átomos del
estado fundamental debe ser bombeada a un
mayor estado de lograr la inversión de población.
 La eficiencia de láser de rubí es muy bajo porque
sólo componentes verde y violeta de la luz de
bombeo se utiliza mientras que el resto de los
componentes se dejan sin utilizar.
 La salida del láser no es continuo sino que se da
en la forma de pulsos de duración microsegundos.

10. Observaciones de láser de Rubí
 El láser requiere un alto poder de bombeo debido a
la transición láser termina en el estado
fundamental y más de la mitad de los átomos del
estado fundamental debe ser bombeada a un
mayor estado de lograr la inversión de población.
 La eficiencia de láser de rubí es muy bajo porque
sólo componentes verde y violeta de la luz de
bombeo se utiliza mientras que el resto de los
componentes se dejan sin utilizar.
 La salida del láser no es continuo sino que se da
en la forma de pulsos de duración microsegundos.