Жидкостные лазеры

В данном типе лазеров рабочей средой служат жидкие диэлектрики с примесными рабочими атомами. Оказалось, что растворяя редкоземельные элементы в некоторых жидкостях, можно получить структуру энергетических уровней, очень сходную со структурой уровней примесных атомов в твердотельных диэлектриках. Поэтому принцип работы жидкостных лазеров тот же, что и твердотельных. Преимущества жидкостных лазеров состоят в том: что не надо варить стекло высокого качества, ни растить кристаллы, а также жидкостью можно заполнить любой объём, а это облегчает охлаждение активного вещества, путём циркуляции самой жидкости в приборе.

Разработан метод получения жидких активных веществ с примесями годолиния, неодима и самария. При экспериментах по получению стимулированного излучения жидкое вещество помещали в резонатор со сферическими зеркалами. Если лазер работал в импульсном режиме, то в специальном охлаждении жидкого вещества не было необходимости. Если же лазер работал в непрерывном режиме, то активное вещество заставляли циркулировать по охлаждающей и рабочей схемам. Например у лазера, в кювету которого были добавлены растворённые соли неодима, монохроматичность в 100 раз больше, чем у твердотелого лазера на неодимовом стекле.

В последнее время для возбуждения жидкостных лазеров используют излучение твердотельных лазеров. При таком возбуждении кювета с жидкостью помещалась внутри резонатора рядом с рубиновым стержнем.

Достоинством жидких лазеров является возможность быстрой перестройке волны путём замены жидкости в кювете.

Жидкости объединяют в себе достоинства и твердых и газообразных лазерных материалов; плотность их всего в несколько раз ниже плотности твердых тел (а не в сотни тысяч раз, как плотность газов). Значит, жидкостный лазер легко сделать таким же мощным, как лазер твердотельный. Оптическая однородность жидкостей не уступает однородности газов, а значит, позволяет использовать большие ее объемы. К тому же жидкость можно прокачивать через рабочий объем, непрерывно поддерживая ее низкую температуру и высокую активность ее атомов.

Данные о длине волн

Недостатки жидкостного лазера:

· нестойкость жидкости по отношению к большим интенсивностям света (и накачке, и генерации)

· изменение коэффициента преломления активного вещества в процессе генерации от нагревания