Лекции Таноса / KOE-09_-_Lazery
.pdf
11
Лазер на самоограниченных переходах
12
Лазер на парах меди
nБольшее усиление
nТраб = 1500 оС
n550 оС для CuBr
nдвойной разряд
nL = 80…100 см
nD= 1,5…2,5 см
n Al2O3
nt2-t1 = 5…10 нс
nPимп = 200 кВт
nПри fимп = 20 кГц
n Pсред = 40…50 Вт
n КПД = 1…2 %.
13 |
|
|
|
Ионные газовые лазеры |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
На благородных газах (Ar+, Kr+) |
||
|
||||
|
|
|
n λ = 488 нм и 514,5 нм |
|
|
|
|
n Дуговой разряд (высокая ионизация) |
|
|
|
|
n Диаметр трубки D = 1-3 мм (до 1 см) |
|
|
|
|
n Длина трубки L - до 2 м |
|
|
|
|
n Мощность до сотен Вт (непрерывный режим) |
|
|
|
|
n КПД 0,1…0,01 %. |
|
|
|
|
n Kr+ - 647,1 нм. |
|
n |
На парах металлов (He-Cd+) |
|||
nИонизация Пеннинга
nλ = 325 нм и 441,6 нм
nМощность в непрерывном режиме 50…200 мВт
nL ~ 1…1,5 м D ~ 2…2,5 мм
nКПД 0,1…0,01 %
nТакже на парах Sn, Pb, Zn, Se.
14
Молекулярные лазеры
nЛазеры на колебательно-
вращательные переходах
(CO2)
nСредний ИК-диапазон (5…100 мкм)
nЛазеры на электронно-
колебательных переходах
(N2)
nВидимая область и ближний УФ
nЛазеры на вращательных переходах (CHN)
nдалекий ИК-диапазон (25…1000 мкм)
Øа) симметричная валентная v1;
Øб) деформационная v2
Øв) асимметричная валентная v3
15
Газоразрядный СО2-лазер
n квантовые числа q1, q2 и q3
n определяют число квантов с собственными частотами v1, v2 и v3 в каждой колебательной
моде
n Обозначение
уровня q1ql2q3
n l – вырождение
деформационной
моды
16 |
Газоразрядный СО2-лазер |
|
nλ = 10,6 мкм и 9,6 мкм
nКПД на 3 порядка выше He-Ne
nМало энергии на релаксацию
nЭффективная накачка на 00о1
nСтолкновения с электронами
nСтолкновения с азотом
nСтолкновения с 00оn
n Эффективное опустошение 10о0 (Не)
nМощность 1 Вт до МВт
nИмпульсный режим
nДлительность до 1 нс
nВыходная энергия в импульсе до 100 кДж Импульсная мощность до 1014 Вт
17 Виды газоразрядных СО2-лазеров
nЛазеры с продольной прокачкой газа
nОтпаянные лазеры
nВолноводные лазеры
nЛазеры с поперечной прокачкой газа
nЛазеры высокого давления с поперечным возбуждением
18
Газодинамический СО2-лазер
19
Другие молекулярные лазеры
n N2-лазер
nЭлектронно-колебательные переходы
nна самоограниченных переходах
nсуперлюминесцентный лазер
nКПД – 0.1 – 1%
nλ= 337,1 нм
nИмпульсная мощность 50…500 кВт (до 20 МВт)
nНакачка жидкостных лазеров
n СО-лазер
nКолебательно-вращательные переходы
n5…6,5 мкм
nсотни киловатт при КПД выше 50 % (до 90%)
n Н2- лазеры
n λ = 116 нм и 160 нм
20
Эксимерные и химические лазеры
n Эксимерные
nAr2* — 126 нм
nНе2* — 172 нм
nArF* — 193 нм
nКrСl* — 222 нм
nKrF* — 249 нм
nНеСl* — 308 нм
nXeF* — 352 нм
nКПД до 10 %
nЭнергия до 1 кДж
n Химические
nHF-лазер
nПрямое преобразование химической энергии в световую
nКПД до 10 % и выше
nМощность более 10 кВт