р дозволила в газовому лазері досягти рекордно великих середніх потужностей випромінювання [2].
Газові лазери, що працюють в безперервному і імпульсному режимах, істотно розрізняються як конструктивно, так і за характеристиками. Для безперервної генерації вимагається, щоб механізм накачування забезпечував стаціонарну в часі інверсію заселеність рівнів робочого переходу. Для цього необхідно ефективне збудження верхнього і можливо швидкий розпад (спустошення) нижнього рівнів. В імпульсному режимі можна забезпечити високу швидкість накачування і легше уникнути перегріву активного середовища.
За характером порушення активного середовища газові лазери прийнято поділяти на такі класи: газорозрядні лазери, газові лазери з оптичним збудженням, газові лазери з порушенням зарядженими частинками, газодинамічні лазери, хімічні лазери. За типом переходів, на яких порушується генерація газового лазера, розрізняють газові лазери на атомних переходах, іонні лазери, молекулярні лазери на електронних, коливальних і обертальних переходах молекул і ексимерні лазери.
За механізмів освіти інверсіїзаселеність виділяють газові лазери з збудженням електронним ударом, з передачею збудження від частинок допоміжних газів, рекомбінаційні газові?? лазери, газові лазери з прямим оптичним збудженням, фотодіссоціаціонние газові лазери та ін У ряді випадків реалізуються комбіноване збудження і складні механізми інверсії. З газового лазера отримана генерація на більш ніж 6000 окремих лініях в дуже широкій області спектра від вакуумного УФ до субміліметрових хвиль. Газовому лазеру присвячується приблизно половина наукових публікацій з лазерів, з них більше 60% - газорозрядним лазерам. Конструктивні особливості, потужність генерації, ККД та ін характеристики газового лазера змінюються в дуже широких межах. Велике число газових лазерів різних типів випускається серійно.
Лазерним джерелом випромінювання, який легко можна виготовити у вигляді, придатному для використання в оптичній зв'язку, є чотирьохрівневий газовий лазер на вуглекислому газі, що працює на довжині хвилі 10,6 мкм. Як і в більшості газових лазерів, верхній лазерний рівень заселяється прямо або побічно за рахунок електронного збудження в газовому розряді. При низьких тисках, скажімо, приблизно 1/10 атмосфери (або 104 Па), може використовуватися або розряд, порушуваний постійним струмом, або радіочастотний тліючий розряд. Найважливіше полягає в тому, щоб отримати однорідний і безперервний розряд у всьому об'ємі активної середовища. Для отримання дуже коротких лазерних імпульсів (менше 1 нс) були розроблені складні методи накачування, пов'язані з використанням розрядів високої потужності, а для отримання дуже високої потужності в безперервному режимі (більше 100 кВт) - методи безперервної накачування газового потоку. Як джерело випромінювання для цілей зв'язку самим відповідним виявилося компактне Відпаяв пристрій, здатний давати від декількох ватів до декількох десятків ват потужності в безперервному режимі випромінювання в легко модулируемой формі. З цією метою був спеціально розроблений конкретний тип волноводного лазера. Перед розглядом деяких особливостей цієї конструкції зупинимося на фізичних основах роботи лазера на вуглекислому газі.
У більшості лазерів на СО 2 використовується суміш вуглекислого газу, азоту і гелію в пропорції приблизно 1:2:3 відповідно. Істо...
