Пути повышения КПД газодинамических лазеров.

Относительно низкий КПД газодинамического лазера (не более 1%) объясняется рядом причин. Прежде всего бесполезно пропадает энергия поступательного движения потока газа, выходящего из сопла (после торможения и сжатия в диффузоре газ оказывается нагретым до высокой температуры). Кроме того, с потоком газа из резонатора удаляется некоторое количество возбужденных молекул не успевших передать энергию возбуждения молекулам а также некоторое количество возбужденных молекул не успевших высветиться.

Для повышения КПД газодинамического лазера необходимо снизить указанные выше потери. Снижение потерь, связанных с выносом возбужденных молекул из резонатора, возможно за счет оптимизации параметров резонатора, усовершенствования его конструкции. Что же касается потерь, связанных с нагреванием газа в диффузоре, то в этом случае требуются какие-то более радикальные решения. Так, например, возможно создание газодинамического лазера с замкнутым циклом использования газовой смеси. Такой лазер должен включать в себя два дополнительных элемента: компрессор и теплообменник. Они предназначаются для того, чтобы возвратить газовую смесь к

исходным температуре и давлению. Таким образом, энергия поступательного движения газового потока может использоваться для возвращения газа в исходное состояние. В этом случае газодинамический лазер уподобляется тепловой машине (с рабочим циклом, близким к циклу Карно). После того как такой лазер начнет генерировать, внешний подвод энергии должен будет лишь компенсировать потери при движении газа, потери в резонаторе и излучаемую световую энергию.