Молекулярный лазер на двуокиси углерода (CO2-лазер).

Молекулярные лазеры на двуокиси углерода> позволяют получать высокие мощности в непрерывном режиме (до 10 кВт и выше), они характеризуются исключительно высокими значениями КПД (до 40%). Активная среда CO2-лазера—смесь нескольких компонентов: двуокиси углерода, молекулярного азота и различных добавок (гелий, пары воды и др.). Активные центры — молекулы излучающие на переходах между колебательными уровнями основного электронного состояния. Азот играет роль буферного газа, молекулы которого резонансно передают энергию возбуждения молекулам Для возбуждения -лазеров обычно применяют тлеющий разряд; используется также импульсный разряд.

На рис. 1.32, а схематически показан первоначальный вариант -лазера. Здесь 1 — система прокачки двуокиси углерода, 2 — система прокачки азота, -область высокочастотного тлеющего разряда, -рабочий объем, в котором смешиваются возбужденные молекулы азота с невозбужденными молекулами — зеркала резонатора, 6 — выходное

Рис. 1.31

Рис. 1.32

излучение. В данном варианте -лазера электроны в разряде возбуждают только молекулы азота, а затем, уже в другой области пространства, возбужденные молекулы азота передают энергию активным центрам.

В последующих вариантах -лазера применялся разряд в смеси при этом, как правило, использовался тлеющий разряд постоянного тока. Схема такого -лазера показана на рис. 1.32, б. Здесь 1 — рабочий объем, — анод, 3 — катод, 4 — зеркала резонатора, 5 — выходное излучение. Как и предыдущая, данная схема основана на прокачке газа. Прокачка позволяет избежать нежелательного изменения химического состава активной газовой смеси, происходящего, в частности, в результате реакции

В настоящее время широко применяют отпаянные -лазеры (без прокачки газовой смеси). Срок службы таких трубок может быть достаточно большим — до 1000 ч и более.