Способы накачки Эксимерных лазеров

      Наилучшие результаты в настоящее время  получены на квазимолекулах хлорида ксенона. При длине резонатора 100 см и импульсном рабочем напряжении 40 - 50 кВ получена средняя мощность излучения 1 Вт при частоте следования импульсов 100 Гц. Полный КПД лазера составляет 0,1% при работе в частотном режиме и 0,5% при работе в режиме одиночных импульсов. Импульсная мощность излучен6ия в рассматриваемом случае составляет несколько сотен киловатт при длительности импульса 1 - 20 нс. Состав рабочей смеси меняется от импульса к импульсу, что приводит к необходимости его смены в промежутках между последующими импульсами.

      Таблица 2.

Наилучшие результаты при возбуждении электронным пучком получены на молекулах KrF^* и ArF^*, при возбуждении электрическим разрядом с предионизацией и при быстром поперечном электрическом разряде - на молекулах XeF^*, а при возбуждении двойным электрическим разрядом - на молекулахXeCl^*. 
 
 

Список используемых источников:

1. МГТУ им. Н.Э. Баумана учебно-методическое пособие «Эксимерные лазеры», Н.В. Лисицына, Москва 2006
2. http://ru.wikipedia.org/wiki

3. «Простейшие cистемы возбуждения эксимерных лазеров» учебно-методическое пособие Возняков Д. А. ,

4. Рябов С.Г. "Приборы квантовой электроники".

5. Пахомов И.И., Рожков О.В., Рождествин В.Н. "Оптико-электронные квантовые приборы". М:. Радио и связь, 1982г.

6. Звелто О. "Принципы лазеров". М.: Мир, 1990г.

7. п. р. Роудза Ч. "Эксимерные лазеры". М.: Мир, 1981г.

8. Баранов В.Ю., Борисов В.М., Степанов Ю.Ю. "Электроразрядные эксимерные лазеры на галогенидах инертных газов". М.: Энергоатомиздат, 1988г.

Активная  среда

      Активной  средой эксимерного лазера являются молекулы газа. Но, в отличие от лазеров на CO, CO₂ или N₂, генерация в эксимерных лазерах происходит не на переходах между различными колебательно-вращательными состояниями, а между различными электронными состояниями молекул. Существуют вещества, которые в основном состоянии не могут образовывать молекулы (их частицы в невозбужденном состоянии существуют лишь в мономерной форме). Это происходит, если основное состояние вещества соответствует взаимному отталкиванию атомов, является слабосвязанным, либо связанным, но при наличии больших межъядерных расстояниях (рис.1).

      Рис 1.1: а - резко отталкивательная кривая; б - плоская кривая; в - кривая связанного состояния на больших межъядерных расстояниях

      Молекулы  рабочего вещества эксимерных лазеров грубо можно разделить на два вида: образованные частицами одного и того же вещества и частицами двух различных веществ. В соответствии с этим сами активные среды можно назвать "эксимеры" (excimer, excited dimer - возбужденный димер) и "эксиплексы" (exciplex, excited complex - возбужденный комплекс).

      Процесс получения генерации в эксимерном лазере удобно рассмотреть с помощью рисунка 2, на котором представлены кривые потенциальной энергии для основного и возбужденного состояний двухатомной молекулы А₂.

      Рис 1.2. Энергетические уровни эксимерного лазера.

      Поскольку кривая потенциальной энергии возбужденного  состояния имеет минимум, молекула А₂* может существовать. Данная молекула является эксимером. В процессе релаксации возбужденной среды устанавливается определенная траектория потока энергии, которая содержит скачок, преодолеваемый только испусканием излучения. Если в некотором объеме накопить довольно большое количество таких молекул, то на переходе между верхним (связанным) и нижним (свободным) уровнями можно получить генерацию (вынужденное излучение) - связанно-свободный переход.

      Этот  переход характеризуется следующими важными свойствами:

      При переходе молекулы в основное состояние  в результате генерации она немедленно диссоциирует;

      Не  существует четко выраженных вращательно-колебательных  переходов, и переход является относительно широкополосным.

      Если  инверсия населенностей не достигается, то наблюдается флюоресценция.

      Если  нижнее состояние является слабосвязанным, то молекула в этом состоянии претерпевает быструю диссоциацию либо сама (предиссоциация), либо вследствие первого же столкновения с другой молекулой газовой смеси.

      В настоящее время получена лазерная генерация на ряде эксимерных комплексов - квазимолекулах благородных газов, их окислах и галогенидах, а также парах металлических соединений.

Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины

Харьковский национальный университет радиоэлектроники 
 
 

Кафедра БМЭ 
 
 
 
 

Реферат

на тему: «Эксимерные лазеры, область использования и накачка» 
 
 
 
 

Харьков 2011