1.6 ЖИДКОСТНЫЙ ЛАЗЕР

В этих лазерах рабочей средой служат жидкие диэлектрики с примесными рабочими атомами. Оказалось, что, растворяя редкоземельные элементы в некоторых жидкостях, можно получить структуру энергетических уровней, очень сходную со структурой уровней примесных атомов в твердых диэлектриках. Поэтому принцип работы жидкостных лазеров тот же, что и твердотельных. Преимущества жидкостных лазеров очевидны: во-первых, не нужно ни варить стекло высокого качества, ни растить були для кристаллов. Во-вторых, жидкостью можно заполнять любой объем, а это облегчает охлаждение активного вещества путем циркуляции самой жидкости в приборе.

Разработан метод получения жидких активных веществ с примесями гадолиния, неодима и самария. При экспериментах по получению стимулированного излучения жидкое вещество помещали в резонатор со сфери ческими зеркалами, подобный тем, которые используют в газовых лазерах. Если лазер работал в импульсном режиме, то в специальном охлаждении жидкого вещества не. было необходимости. Если же прибор работал в непрерывном режиме, то активное вещество заставляли циркулировать по охлаждающей и рабочей системам.

Был создан и исследован жидкостный лазер с активным веществом, которое излучало в диапазоне (зеленая часть спектра). Это излучение хорошо проникает в воду на большие глубины, поэтому такие генераторы представляют интерес для создания подводных локаторов [16].

В последнее время для возбуждения жидкостных лазеров используют излучение твердотельных лазеров. При таком возбуждении кювета с жидкостью помещалась внутри резонатора рядом с рубиновым стержнем. Кроме того, там же помещался оптический затвор, изготовленный на ячейке Керра. Было получено импульсное излучение до десятков мегаватт при длительности около не. Это излучение, длина волны которого составляла направлялось на кювету с органической Жидкостью, на выходе из которой наблюдалось лазерное излучение на нескольких длинах волн. Частоты этого излучения равнялись сумме или разности частот передающего излучения и частот собственного колебания

молекул в инфракрасном диапазоне. Для сравнения приведем данные о длинах волн: дейтерий-бензол - 0,74; 0,79 мкм, пиридин - 0,74; 0,80 мкм, толуол -0,74 мкм нитробензол - 0,76; 0,85; 0,96 мкм, бром-нафталин - 0,76 мкм, циклогексан -0,86 мкм, бензол - 0,74; 0,88; 0,80 мкм. Достоинством жидкостных лазеров является возможность быстрой перестройки длины излучаемой волны путем замены жидкости в кювете [15].

1 Однако жидкостные лазеры имеют и два следующих существенных недостатка: нестойкость жидкости по отношению к большим интенсивностям света (и накачки, и генерации), а также изменение коэффициента преломления активного вещества в процессе генерации от нагревания. Это приводит к тому, что генерируемый луч «гуляет» по торцу резонатора.