Лазер на красителях

Лазеры на красителях — лазеры, использующие в качестве активной среды органические красители, обычно в форме жидкого раствора. Они произвели революцию в лазерной спектроскопии и стали родоначальником нового типа лазеров c длительностью импульса менее пикосекунды (Лазеры сверхкоротких импульсов).

Лазер на красителе

В качестве накачки сегодня обычно применяют другой лазер, например Nd:YAG с диодной накачкой, или аргоновый лазер. Очень редко можно встретить лазер на красителях с накачкой лампой-вспышкой. Основная особенность лазеров на красителях — очень большая ширина контура усиления. Ниже приведена таблица параметров некоторых лазеров на красителях.

Краситель Центр линии люминесценции, нм Рабочая область лазера, нм Область накачки, нм Приемлемая концентрация, ммоль/л
Карбостирил 165 445 419—485 350—365 2,5
Кумарин 2 450 435—485 340—365 3
Кумарин 1 470 450—495 350—365 3
Кумарин 102 495 470—515 400—420 1
Кумарин 30 515 495—545 400—420 1
Кумарин 7 535 505—565 400—420 5
Кумарин 6 538 521—551 458—514 12,5
Флуоресцин 552 538—573 458—514 2,7
Родамин 110 (R110) 570 540—600 458—514 12,5
Родамин 6Ж (R6G) 590 570—650 458—514 2
Родамин Б (RB) 630 601—675 458—514 2
R101/R6G 645 620—690 458—514 1,5 R101 1,5 R6G
Крезил-виолет/R6G 695 675—708 458—514 2,4
Нильский голубой 750 710—790 647—? 1
Оксазин 1(4) 750 695—801 647—672 0,6
DEOTC-P(4) 795 765—875 647—672 0.6
HITC-P(4) 875 840—940 647—672 0.74

Существует две возможности использовать такую большую рабочую область лазера:

  1. Перестройка длины волны, на которой происходит генерация — для лазерной спектроскопии,
  2. Генерация сразу в широком диапазоне — для генерации сверхкоротких импульсов.

В соответствии с этими двумя возможностями различаются и конструкции лазеров. Если для перестройки длины волны используется обычная схема, только добавляются дополнительные блоки для термостабилизации и выделения излучения со строго определённой длиной волны (обычно призма, дифракционная решётка или более сложные схемы), то для генерации сверхкоротких импульсов требуется уже гораздо более сложная установка. Изменяется конструкция кюветы с активной средой. Из-за того, что длительность импульса лазера в конечном итоге составляет 100÷30⋅10−15 (свет в вакууме успевает пройти лишь 30÷10 мкм за это время), инверсия населённости должна быть максимальна, этого можно добиться только очень быстрой прокачкой раствора красителя. Для того, чтобы это осуществить, применяют специальную конструкцию кюветы со свободной струёй красителя (краситель прокачивается из специального сопла со скоростью порядка 10 м/с). Наиболее короткие импульсы получаются при использовании кольцевого резонатора.

Применения

С открытием вибронных кристаллов и в связи с общим развитием лазерной техники, лазеры на красителях встречаются всё реже и реже. Их заменяют, например, титан-сапфировые лазеры.

См. также

Ссылки
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.