Le concept de laser et laser de type

Eximer Lasers

Eximer est une forme raccourcie de "dimère excité", dénotant le fait que le milieu laser dans ce type de laser est une molécule diatomique excitée. Ces lasers produisent typiquement des impulsions ultraviolettes. Ils sont à l'étude pour être utilisés dans la communication avec les sous-marins par la conversion à la lumière bleu-vert et pulsant des satellites aériens par l'eau de mer aux sous-marins ci-dessous.

Les eximères utilisés sont typiquement ceux formés par des gaz rares et des halogènes dans des rejets de gaz excités par des électrons. Les molécules comme XeF ne sont stables que dans leurs états excités et se dissocient rapidement lorsqu'elles font la transition vers leur état fondamental. Cela permet de grandes inversions de population car l'état fondamental est épuisé par cette dissociation. Cependant, les états excités sont de très courte durée comparés à d'autres états laser métastables, et les lasers comme le laser XeF eximer exigent des taux de pompage élevés. Les lasers Eximer produisent typiquement des sorties d'impulsions de puissance élevée dans le bleu ou l'ultraviolet après l'excitation par les décharges rapides de faisceau d'électrons.
 

XeF Eximer Laser

Le xénon des gaz rares et le fluor très actif semblent peu susceptibles de former une molécule, mais ils le font dans l'environnement plasma chaud d'une décharge gazeuse initiée par un faisceau d'électrons. Ils sont seulement stables dans leurs états excités, si «stable» peut être utilisé pour des molécules qui subissent une désintégration radiative dans 1 à 10 nanosecondes. Ceci est assez long pour obtenir une action laser pulsée dans le bleu vert sur une bande de 450 à 510 nm, atteignant un pic à 486 nm. Des impulsions de très haute puissance peuvent être obtenues parce que les sections d'émission stimulées des transitions laser sont relativement faibles, ce qui permet une grande inversion de population à s'accumuler. La puissance est également renforcée par le fait que l'état fondamental de XeF se dissocie rapidement, de sorte qu'il y a peu d'absorption pour étancher l'action de l'impulsion laser.
 

Free-Electron Laser Le rayonnement d'un laser à électrons libres est produit à partir d'électrons libres qui sont forcés d'osciller de façon régulière par un champ appliqué. Ils sont donc plus comme des sources de lumière synchrotron ou des tubes à micro-ondes que comme les autres lasers. Ils sont capables de produire un rayonnement collimaté hautement cohérent sur une large gamme de fréquences. L'arrangement de champ magnétique qui produit le champ alternatif est communément appelé un aimant "wiggler". Le laser à électrons libres est un dispositif hautement accordable qui a été utilisé pour générer un rayonnement cohérent de 10 ^ -5 à 1 cm de longueur d'onde. Dans certaines parties de cette gamme, ils sont la source d'énergie la plus élevée. Particulièrement dans la gamme d'onde de millimètre, les FELs dépassent toutes les autres sources dans la puissance cohérente. Les FEL impliquent des faisceaux d'électrons relativistes se propageant sous vide et pouvant être accordés en continu, remplissant des plages de fréquences qui ne sont pas accessibles par d'autres sources cohérentes. Les applications de lasers à électrons libres sont envisagées dans la séparation isotopique, le chauffage au plasma pour la fusion nucléaire, le radar à longue portée, à haute résolution et l'accélération des particules dans les accélérateurs.

Dye Lasers

Opération de laser accordable sur une gamme presque continue de fréquences a été atteint avec les molécules de certains colorants organiques. Les molécules de ces colorants ont un grand nombre de raies spectrales et chacune d'elles a une propagation caractéristique de fréquences qui est grande comparée à la diffusion de lignées spectrales atomiques gazeuses. Avec le recouvrement de ces lignes dans les colorants, le laser colorant peut être accordé pour produire une action laser pour la spectroscopie laser.

Un colorant largement utilisé est la rhodamine 6G, communément appelée Rh6G. Il est l'un des matériaux les plus fortement fluorescents connu et a été utilisé par les premiers astronautes pour marquer la position de leurs capsules lors de l'atterrissage dans l'océan. Les propriétés uniques qui l'ont rendu utile dans de telles applications exotiques ont également rendu populaire comme un milieu laser. Un autre colorant utilisé pour la spectroscopie est connu comme "colorant de cycle" et est capable d'un accord essentiellement continu.

Le milieu laser colorant est typiquement sous forme liquide et le colorant est mis en circulation en continu à travers la chambre laser pour empêcher qu'il soit limité par des effets de saturation. Le colorant peut être pompé par des lampes flash ou par un autre laser tel qu'un laser à ion argon.