Лазеры на красителях

Лазеры на красителях – это лазеры, использующие в качестве активной среды органические соединения с развитой системой сопряжённых связей (красители в виде растворов или паров). Первые лазеры на красителях появились в 1966—67г. В данном виде лазеров используется раствор анилиновых красок в воде, спирте, кислоте и других растворителях. Жидкость налита в плоскую ванночку – кювету. Кювета установлена между зеркалами. Энергия молекулы красителя накачивается оптически.

Для получения непрерывного режима в качестве источников накачки используются ионные газовые лазеры на Аr или Кr с мощностью излучения от единиц до десятков Вт. Кпд непрерывных лазеров на красителях составляет несколько десятков %, может при смене красителей перестраиваться по всему диапазону от 360 нм до 1 мкм.

Для накачки красителей в импульсном режиме применяют лазеры на N2, иттрий-алюминиевом гранате с примесью Nd, парах Си, на рубине, эксимерные лазеры.

Сейчас удалось создать генераторы с импульсной лампой накачки но не на всех красителях.

Растворы могут излучать импульсы света различной длины волны – от ультрафиолета до инфракрасного света – и мощность от сотен киловатт до нескольких мегаватт, в зависимости от того какой краситель налит в кювету.

В больших и тяжёлых молекулах органических красителей вынужденное излучение происходит сразу в широкой полосе длин волн. Чтобы добиться от лазера монохроматичности, на пути луча ставят светофильтр. Он представляет собой набор стеклянных пластин, которые пропускают только свет одной длины волны. Меняя расстояние между пластинами, можно слегка изменить длину волны лазерного излучения. Такой лазер называется перестраиваемым. А для того, чтобы лазер мог генерировать свет в разных участках спектра, достаточно сменить кювету с рабочей жидкостью.

Лазеры на красителях допускают регулировку параметров излучения (интенсивность, длительность излучения). В соответствии с этим они успешно применяются в спектроскопии, разделении изотопов, в медицине и биологии, защите окружающей среды и т. п.