Жидкостные лазеры. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Жидкостные лазеры - лазеры ,в к-рых активной средой является жидкость. Практич. применение имеют 2 типа Ж. л., существенно отличающиеся и дополняющие друг друга по свойствам излучения. Ж. л. на красителях допускают непрерывную перестройку длины волны l излучения. При смене красителей они могут генерировать l от 322 до 1260 нм как в непрерывном, так и в импульсном режимах. Способность к перестройке обусловлена широкими электронно-колебательными полосами спектров молекул (см. Лазеры на красителях). Ж. л. на неорганич. жидкостях (работающие в импульсном и непрерывном режимах) превосходят по удельной мощности и энергии твердотельные лазеры, т. к. при той же концентрации активных частиц они допускают эфф. охлаждение активного вещества путём его прокачки через резонатор и теплообменник.

В существующих Ж. л. на неорганич. жидкостях активными частицами являются ионы редкоземельных элементов (гл. обр. Nd³⁺), входящих в состав жидкого люминофора. Люминофор представляет собой смесь хлороксида (РОС1₃, SOC1₂, SeOCl₂) с к-той Льюиса (SnС1₄, ZrС1 и др.). Напр., в Ж. л. на люминофоре РОС1₃ -SnCl₄-Nd ион Nd³⁺ окружён 8 атомами О, входящими в состав молекулы РОС1₃ (рис.). Свет накачки поглощается ионами Nd³⁺, обладающими широкими полосами возбуждения. Большие времена жизни метастабильных уровней Nd³⁺ позволяют достичь порога генерации. Разработаны также Ж. л., в к-рых ионы Nd³⁺ входят в качестве активной примеси в жидкие хлориды Al, Ga, Zr и др. или их смеси. Свойства Ж. л. с ионами Nd³⁺ являются промежуточными между свойствами твердотельных неодимовых лазеров на стекле и на кристаллах. Особенности этих Ж. л. определяются свойствами ионов Nd³⁺, работающих по четырёхуровневой схеме. При накачке из осн. состояния ионов Nd³⁺ (уровень ⁴I_9/2) в их интенсивные полосы поглощения в областях длин волн 0,58; 0,74; 0,8 и 0,9 мкм они вследствие безызлучат. релаксации быстро переходят на метастабильный уровень ⁴F_3/2. Генерация обычно происходит при переходах с уровня ⁴F_3/2 на уровень ⁴I_9/2 "приподнятый" над осн. уровнем примерно на 2000 см^-1 и поэтому практически ненаселённый. Это определяет малый порог генерации и относительно большие кпд (3-5%). Энергия генерации /1 кДж, мощность в непрерывном режиме и в режиме повторяющихся импульсов >1 кВт. Это определяет область применения таких Ж. л.: лазерная технология ,медицина, накачка др. лазеров и т. п. Возбуждение Ж. л. производят ксеноновыми лампами. Осн. недостаток, присущий всем Ж. л.,- относительно малая направленность излучения (большая расходимость). Применением активной коррекции или методов обращения волнового фронта можно устранить этот недостаток.

Литература по жидкостным лазерам

Знаете ли Вы, что такое "усталость света"?
Усталость света, анг. tired light - это явление потери энергии квантом электромагнитного излучения при прохождении космических расстояний, то же самое, что эффект красного смещения спектра далеких галактик, обнаруженный Эдвином Хабблом в 1926 г.
На самом деле кванты света, проходя миллиарды световых лет, отдают свою энергию эфиру, "пустому пространству", так как он является реальной физической средой - носителем электромагнитных колебаний с ненулевой вязкостью или трением, и, следовательно, колебания в этой среде должны затухать с расходом энергии на трение. Трение это чрезвычайно мало, а потому эффект "старения света" или "красное смещение Хаббла" обнаруживается лишь на межгалактических расстояниях.
Таким образом, свет далеких звезд не суммируется со светом ближних. Далекие звезды становятся красными, а совсем далекие уходят в радиодиапазон и перестают быть видимыми вообще. Это реально наблюдаемое явление астрономии глубокого космоса. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.