Гиперссылка 3.4. Типы СО2 - лазеров

Семейство CO₂ лазеров очень разнообразно:

Для лазерных мощностей между несколькими ваттами и несколькими сотнями ватт, принято использовать непроточные лазеры с запечатанными трубками, в которых оптический путь и активный газ находятся в запаянной трубе. Такие лазеры компактные и прочные и достигают сроков службы до нескольких тысяч часов.

У мощных диффузионно-охлаждаемых лазеров газ находится в промежутке между парой плоских охлажденных водой RF-электродов. Избыточное тепло эффективно передается на электроды путем диффузии, если расстояние между электродами меньше их ширины. Можно получить несколько киловатт выходной мощности.

Лазеры с быстрым осевым и поперечным течениями потока также подходят для получения непрерывного излучения мощностью несколько киловатт. Избыточное тепло удаляется быстрым течением газовой смеси, которая проходит внешний охлаждающий элемент, прежде чем снова использоваться в разряд.

Лазеры с поперечно возбужденной средой (Transverse excited atmosphere TEA) отличаются высоким (около атмосферного) газовым давлением. Поскольку напряжение необходимое для продольного разряда будет слишком высоким, осуществляются поперечные возбуждения с помощью серии электродов вдоль трубы. TEA лазеры работают только в импульсном режиме, так как газовый разряд не будет стабильным при высоком давлении, и выдают мощности порядка десятков киловатт.

Существуют CO₂ лазеры с мощностями в несколько мегаватт (например, для противоракетного оружия), в которых энергия обеспечивается не газовым разрядом, а химической реакцией в некоем подобии ракетного двигателя.

Лазеры отличаются, главным образом, по технике отвода тепла, но также и по давлению газа и геометрии используемых электродов. В маломощных лазерах с закрытой трубкой (используемых, например, в лазерной маркировке) ненужное тепло передается на стенки трубы диффузией или медленным течением газа. Качество пучка может быть очень высоким. В мощных CO₂ лазерах используется быстрая вынужденная конвекция, которая может осуществляться осевом (вдоль направления луча) и поперечном (для больших мощностей) направлениях.