еречною прокачуванням
Зняти обмеження на потужність, притаманну лазеру з повільною поздовжньої прокачуванням, можна, якщо прокачувати газову суміш перпендикулярно розряду. Якщо суміш прокачувати достатньо швидко, то можна вирішити проблему з охолодженням. У цьому типі лазерів потужність з одиниці довжини розряду досягає декількох кіловат на метр. Оптимальне загальний тиск ~ 100 мм.рт.ст., що на порядок більше, ніж в системах з поздовжньою прокачуванням. У зв'язку з цим схема з поздовжнім розрядом, застосовувана в лазерах, описаних вище неприйнятна, так як для виконання умови U / p=const (U - прикладена напруга, р - тиск) потрібні були б електричні поля 100-500 кВ / м. Тому роблять так, щоб розряд протікав перпендикулярно осі резонатора. Ці лазери в літературі отримали назву «ТЕ-лазери». ТІ СО2-лазери володіють високою вихідною потужністю (1-20 кВт) і широко застосовуються в технологічних операціях, пов'язаних з обробкою металів, і мають досить просту конструкцію. [4]
Видно, що роль резонатора у створенні ефективного розподілу електромагнітного поля в лазері велика. Розглянемо основні типи і параметри лазерних резонаторів.
3. Оптичні резонатори
Малюнок 7 - Види оптичних резонаторів
Відкриті оптичні резонатори
Призначення резонатора в лазері складається в створенні позитивної оптичної зворотного зв'язку, тобто умов для перетворення оптичного квантового підсилювача в оптичний квантовий генератор.
Відкритим оптичним резонатором називають систему з двох звернених один до одного відображають поверхонь, між якими розташовується активне (робоче) речовина лазера. Відображають поверхні можуть являти собою дзеркала різної форми (плоскі, сферичні, параболічні), грані призм повного внутрішнього відображення або межі розділу середовищ з різними показниками заломлення. Відстань між поверхнями, що відбивають визначається в основному підсилювальними властивостями використовуваної як робочої речовини середовища і може коливатися від часток міліметра у напівпровідникових лазерів до декількох метрів, наприклад, у газових лазерів.
Рисунок 8 - Структурна схема відкритого резонатора
Найпростішим видом відкритого резонатора є система з двох плоских дзеркал, звернених один до одного відбивають поверхнями. Для виведення випромінювання з резонатора відображають поверхні робляться або частково відбивають, або одна повністю, а другий частково відбиває. Зазвичай відображають поверхні дзеркал створюються за допомогою покриттів, що складаються з декількох шарів діелектричних матеріалів, число яких може бути більш десяти. За допомогою багатошарових діелектричних покриттів вдається отримати коефіцієнт відбиття понад 99% на робочій довжині хвилі. Однак у напівпровідникових лазерів коефіцієнт відбиття дзеркал резонатора значно менше (для GaAs при виході випромінювання в повітряне середовище він залишає ~ 32%) і забезпечується Френелевскую відображенням межі розділу напівпровідник - повітря.
Добротність резонатора
Коливальні системи зазвичай характеризуються добротністю Q. Добротність резонатора можна визначити кількома способами, які еквівалентні при великих значеннях добротності Тут mw - частота моди; m Dw - її спектральна ширина; - енергія, ...
