Лазер на красителях

Перестройка типичного газового или твердотельного лазера может осуществляться лишь в очень узком диапазоне (практически только в пределах ширины кривой усиления). Имеющиеся газовые и твердотельные лазеры излучают длинный ряд дискретных длин волн в диапазоне, который начинается в ближней ультрафиолетовой и кончается в дальней инфракрасной области спектра. Несмотря на это, все же имеются обширные участки оптического диапазона, в которых линии генерации этих лазеров отсутствуют.

Лазеры на органических красителях имеют наибольшее значение из всех известных типов жидкостных лазеров. Лазер на красителях характеризуется возможностью плавной перестройки частоты излучения в довольно широком спектральном диапазоне. Это и является его самым важным преимуществом над всеми рассмотренными здесь лазерами. Эффект генерации раствора красителя был впервые обнаружен в 1965 г. П. Сорокиным и сотрудниками в лаборатории фирмы IBM при исследовании большого числа красителей, используемых в пассивных затворах для рубиновых лазеров.

Перестраиваемый источник узкополосного излучения оптического диапазона при высокой когерентности этого излучения можно с успехом применять при решении многих задач, таких, как изучение химических реакций и молекулярной диссоциации, спектроскопия, а также разделение изотопов.

1. Лазеры собранные на органических красителях

1.1. Виды активной среды

В качестве активной среды лазера на красителе используется раствор органического красителя. При возбуждении красителя внешним источником коротковолнового излучения возможны два вида излучения: краситель может излучать на более длинных волнах, или флуоресцировать, поглощая фотон на длине волны возбуждения. Впоследствии происходит излучение фотона на длине волны флуоресценции. Разность между энергии, полученной от фотонов и затраченной на излучение, идет на переходы, не сопровождающиеся излучением, и, как следствие, переходит в тепло.