Методические указания к лабораторным работам по курсу "Основы физики лазеров". Летута С.Н. - 36 стр.

      Работа N 3 Изучение свойств активных сред лазеров на кра-
                            сителях

                                  Цель работы :
     1 Ознакомление с устройством, принципом действия и отличительными
особенностями жидкостных лазеров.
     2 Экспериментальное исследование закономерностей светопоглощения и
люминесценции растворов красителей.

                                    3.1 Введение
       Особое место среди лазеров на конденсированных средах занимают лазе-
ры на красителях. В таких лазерах в качестве активной среды используются
растворы молекул красителей в органических растворителях или в воде. Краси-
телями называют сложные органические соединения с разветвленной системой
сопряженных химических связей, обладающие интенсивными полосами по-
глощения в видимой и ближней инфракрасной и ультрафиолетовой областях
спектра. Обычно эти красители относятся к одному из следующих классов: 1)
полиметиновые ( λ = 0.7 ÷ 1 мкм), 2) ксантеновые ( λ = 0.5 ÷ 0.7 мкм), 3) кумари-
новые ( λ = 0.4 ÷ 0.5 мкм) и 4) сцинтилляторные красители ( λ , << 0.4 мкм). На-
звание "краситель" эти соединения получили потому, что многие из них обла-
дают интенсивной окраской, т.е. интенсивным и широкополосным поглощени-
ем в видимой области спектра.
       Излучение всех лазеров на красителях, как правило, характеризуется
большой шириной полосы ( ∆λ ~ 10 нм). По этой причине они являются наибо-
лее подходящими для генерации ультракоротких импульсов при работе в ре-
жиме синхронизации мод. Однако наиболее важное следствие большой шири-
ны спектральной полосы испускания - это возможность перестройки длины
волны излучения лазера. Перестройка длины волны излучения осуществляется
в пределах нескольких нанометров. Лазерную генерацию на любой длине вол-
ны в спектральном диапазоне от ближней УФ ( ~ 350 нм) до ближней ИК облас-
ти ( ~ 1 мкм) получают путем смены класса красителя.
       Лазеры на красителях могут работать в режиме непрерывной генерации, в
импульсном режиме, в режиме модуляции добротности резонатора и в режиме
синхронизации мод.
       Энергия импульсов излучения может достигать сотен джоулей, мощность
непрерывной генерации - десятков ватт, частота повторений - сотен герц, к.п.д.
(при лазерной накачке) - десятков процентов.
       Приведенные данные относятся к различным лазерам, отличающимся
друг от друга рабочим веществом, конструкцией резонатора, источником на-
качки и т.д. Но для всех характерна возможность плавной перестройки длины
волны излучения, что в сочетании с любым другим набором лазерных парамет-
ров делает эти генераторы монохроматического излучения уникальными.


42