Экологические аспекты естествознания: учебное пособие / И. Б. Джакупова, А. Ж. Божбанов.

Классификация лазеров В настоящее время разработано значительное число лазеров, отличаю-щихся видом активной среды, способом создания инверсии населенности, конструкцией, режимом работы, длиной волны генерации и т. д. Классификация лазерных систем может быть построена по одному из этих признаков. Деление лазеров на группы может быть выполнено по агрегатному состоянию активной рабочей среды, в которой обеспечивается наличие отрицательных температур (инверсии населенностей). Следуя этому принципу, все лазерные системы делятся на четыре группы: лазеры на твердом теле; газовые лазеры; жидкостные лазеры; полупроводниковые лазеры. Необходимо отметить, что деление на группы не исключает возможности деления лазеров в каждой группе на подгруппы. Выбор той или иной группы лазерных источников определяется конкретным применением. Коротко остановимся на общей характеристике каждой из групп. Наиболее распространенным методом накачки твердотельных лазеров является оптический. При этом используются интенсивные источники света. Основным достоинством твердотельных лазеров являются высокие значения мощности и энергии излучения. Это объясняется тем, что в твердом теле сравнительно легко обеспечить высокую концентрацию атомов-активаторов в матрице. Например, в рубине концентрация ионов Сг 3 + составляет порядка 10 см и выше. Преимущественный режим работы твердотельных лазеров - импульсный. В режиме обычной генерации энергия в импульсе этих лазеров может достигать 1000 Дж и более. В режиме импульсной добротности пиковая мощность в импульсе может достигать 10 Вт и более. Из-за этих параметров твердотельные лазеры представляют значительный интерес для исследований в области взаимодействия излучения с веществом. Однако ширина линии излучения при генерации и расходимость луча этого класса приборов являются сравнительно большими по сравнению, например, с такими же параметрами газовых лазеров. Кроме того, несмотря на высокие уровни мощности в импульсе, твердотельные лазеры обладают низким КПД (1 - 10%). Средняя мощность невысокая. По этим характеристикам оптические квантовые генераторы (ОКГ) на твердом теле также уступают газовым лазерам. Газовые лазеры. К этому чрезвычайно обширному классу квантовых приборов относятся лазеры, в которых активной средой является газ или смесь газов. В зависимости от использования энергетических уровней молекул, атомов или ионов газовые ОКГ можно разделить на молекулярные, атомные и ионные лазеры. Этот класс квантовых приборов обладает большими достоинствами. В связи с тем, что энергетический 121