Оптическая и квантовая электроника. Светцов В.И. - 46 стр.

давления газа в целях создания инверсной населенности энергетических
уровней.
      Принцип работы газодинамического лазера основан на расширении
газовой смеси и резком снижении ее температуры и давления за время, гораздо
меньшее, чем это требуется для протекания процессов колебательной
релаксации верхнего энергетического уровня лазерной системы.
      Принцип действия газодинамических лазеров на углекислом газе показан
на рис.1.15.
      В смесительной камере 1 лазера находится смесь нагретых газов
(углекислого газа - 75%, азота - 22% и водяных паров - 3%). Поскольку в
процессе генерации газовая смесь должна постоянно истекать из камеры, то
для такого истечения газов могут быть использованы различные способы, и в
частности нагревание в газообменном аппарате, сжигание соответствующего
топлива и т.д.



     CO,CO2,N2,O2                   CO2,N2

   1,7·106 Па,1400К                 104 Па, 350К




                                                         излучение
                                                           лазера
           Рис.1.15. Схема газодинамического лазера на молекулах СО2.
     Возбужденные молекулы азота передают колебательную энергию
молекулам углекислого газа. Давление и температура в смесительной камере
достигают соответственно 1,7 МПа (17атм) и 1400 К. Скорость истечения
смеси газов за соплом 2 составляет 1360 м/с, в результате чего в лазерной
камере 3 (область расширения сопла) давление и температура понижаются
соответственно до 104 Па (0,1 атм) и 350 К. Вытекающие газы поступают в
область генерации 4, которая находится вне камеры лазера. Температура и
давление газовой смеси падают настолько быстро, что энергия колебаний
стимулированных молекул "замораживается" в состоянии высокой энергии.
Вследствие этого повышается инверсная населенность уровней возбужденных
                                    49