Хімічний киснево-йодний лазер

Переклад Сергія Поліщука

I. Pickov'a, M. Tich'y V. Jir'asek, O. Spalek, J. Kodymov'a, M. Censk'y, J. Schmiedberger

COIL-Chemical Oxygen Iodine Laser

WDS'06 Proceedings of Contributed Papers, Part II, 81–85, 2006

лазер
Хімічний кисень-йодний лазер був уперше продемонстрований у Військово-Повітряній Лабораторії Зброї у 1977 році. Даний лазер належить до сімейства високопотужних хімічних газових лазерів, що перетворюють енергію хімічних зв'язків та хімічних реакцій для приведення атомів або молекул у збуджений стан і створення лазерного променя.

Ці реакції зазвичай проходять у газоподібному середовищі. Велика перевага хімічних лазерів полягає у високій якості їхнього променя, яке можливе завдяки однорідності провідного середовища в резонаторі (зазвичай це газ з низьким тиском). Іншою перевагою є можливість роботи як у безперервному, так і імпульсному режимі. Крім ХКЙЛ існують також інші різновиди хімічних газових лазерів, такі як лазери на HF або DF, довжина хвилі у яких становить 2.7 мікрометрів.

ХКЙЛ діє на спинорбітальному переході атомарного йодуI* -> I із довжиною хвилі переходу 1315 нм.

У ХКЙЛ даний перехід інвертується за рахунок передачі збудження при зіткненні атомів йоду і кисню, тобто атомарний йод переходить з базового стану в збуджений шляхом передачі енергії від збудженої молекули синглетного кисню O2 (1a∆g). Синглетний кисень - це метастабільний стан молекулярного кисню O2 з більш високою енергією, ніж переважно триплетному стані молекули О2. Сам собою синглетний кисень не підходить для створення променя, оскільки має дуже тривалий час життя (приблизно 45 хвилин). Але цеє перевагою для транспортування синглетного кисню у пристрої. І синглетний кисень, і атомарний йод можна отримати різними методами з різною ефективністю.

ХКЙЛ – високопотужний лазер із довжиною хвилі 1315 нм, що підходить для поширення променя у повітрі чи оптичних волокнах.

І синглетний кисень, і атомарний йод можна отримати електричним розрядом. Цей метод робить лазер безпечнішим (фтор, хлор, перекис водню не потрібні), але, з іншого боку, залишаються проблеми з отриманням необхідних компонентів у потрібній кількості або за високого тиску.