Эксимерные лазеры
ЭКСИМЕ́РНЫЙ ЛА́ЗЕР, газовый лазер, работающий на электронных переходах эксимерных молекул (существующих только в электронно-возбуждённых состояниях). Потенциальная энергия взаимодействия атомов эксимерной молекулы монотонно спадает в зависимости от межъядерного расстояния, что соответствует отталкиванию ядер. Для возбуждённого электронного состояния (верхний уровень лазерного перехода) эта зависимость имеет минимум, определяющий возможность существования самой молекулы. Время жизни возбуждённой эксимерной молекулы ограничено временем её радиационного распада. Опустошение нижнего уровня лазерного перехода за счёт разлёта атомов эксимерной молекулы происходит значительно быстрее, чем радиационное опустошение верхнего уровня лазерного перехода. Поэтому газ, содержащий эксимерные молекулы, является активной средой и усиление происходит на переходах между возбуждёнными состояниями и основным.
Лазеры на титан-сапфире
Лазеры на свободных электронах
Под лазером на свободных электронах (ЛСЭ) понимают устройство, в котором происходит усиление или генерация когерентного электромагнитного излучения с использованием вынужденного излучения релятивистских свободных электронов, совершающих, наряду с поступательным, колебательное движение в поле внешних сил. 1. возможность генерации коротковолнового (микронного и субмикронного диапазона длин волн) излучения. 2. плавная перестройка частоты путем изменения макроскопических параметров системы – энергии электронного пучка или периода знакопеременного поля накачки.
П
ринцип
действия лазера
на свободных электронах основан
на магнитном тормозном излучении. Длина
волны лазера может быть последовательно
настроена путем вариации скорости
электронов, периода ондулятора или его
поля. В качестве источников электронов
применяются линейные ускорители,
накопительные кольца, микротроны
(наиболее просто реализуемые).
Свойства: ЛСЭ имеют несколько особенностей, отличающих их от других лазеров. Во-первых, длина волны излучения определяется параметрами ондулятора и энергией электронов, а, следовательно, может быть практически любой (от ангстрема до сантиметра) и плавно перестраиваться. Во-вторых, наличие электронных пучков со средней мощностью порядка десятков мегаватт и средней плотностью мощности до сотни мегаватт на квадратный миллиметр позволяет создавать ЛСЭ средней мощностью до нескольких мегаватт. В-третьих, относительно малая оптическая плотность и ''простота'' рабочей среды позволяют получать излучение с предельно малой (дифракционной) угловой расходимостью. Эти особенности определяют возможные применения ЛСЭ: спектроскопия, передача энергии на искусственные спутники Земли, лазерная медицина и т.д