Криогенный щелевой лазер на окиси углерода

Создан компактный щелевой СО-лазер с накачкой емкостным поперечным ВЧ разрядом и криогенным охлаждением электродов, действующий как в непрерывном, так и в импульсно-периодическом (ИП) режиме. Проведено параметрическое исследование лазера, работающего в режиме свободной многочастотной генерации на колебательно-вращательных переходах основных колебательных полос (V + 1 → V) молекулы СО в спектральном диапазоне 5.1—5.4 мкм. Определены оптимальные условия его работы (состав и давление газовой смеси, параметры ВЧ накачки). Показано, что только смеси с высоким содержанием кислорода (до 20% по отношению к концентрации молекул СО) являются пригодными для использования в качестве активной среды такого лазера. Продемонстрирована большая эффективность ИП накачки по сравнению с непрерывной, причем генерация излучения может протекать при этом в квазинепрерывном режиме. Максимальная полученная в экспериментах средняя мощность излучения лазера, действующего на основных полосах, составила ~12 Вт, а его КПД достигал ~14%. Реализован частотно-селективный режим генерации в щелевом СО-лазере с ВЧ возбуждением примерно на 100 лазерных линиях в спектральном диапазоне 5.0—6.5 мкм со средней выходной мощностью до нескольких десятков милливатт в каждой линии. Получена генерация излучения на переходах первого колебательного обертона (V + 2 → V) молекулы СО в спектральном диапазоне 2.5—3.9 мкм. Средняя мощность лазера, действующего на обертонных переходах, достигала 0.3 Вт. Все результаты были получены без принудительной замены газовой смеси в разрядной камере. При фиксированных экспериментальных условиях стабильная импульсно-периодическая генерация (с флуктуациями выходных характеристик не более ±10%) была реализована на временном промежутке свыше одного часа.