Отечественные разработки мощных лазеров на моноокиси углерода

Дан обзор исследований и разработок лазеров на окиси углерода и их применений в России. В настоящее время в разных лабораториях разработаны различные типы непрерывных, импульсных и импульсно-периодических СО-лазеров. Непрерывные отпаянные СО-лазеры с водяным охлаждением и мощностью генерации 5–10 Вт, возбуждаемые самостоятельным электрическим разрядом, успешно используются в производстве приборов электроники и в медицине. Мощность генерации быстропроточного непрерывного криогенного СО-лазера с самостоятельным разрядом достигает ~1 кВт. Применение электроионизационной (ЭИ) накачки позволило создать импульсные ЭИ СО-лазеры с энергией до ~1 кДж и разработать непрерывный и импульсно-периодический ЭИ СО-лазеры с мощностью 10 кВт и КПД до ~40%. Исследования импульсных ЭИ СО-лазеров явились научной основой для создания СО-лазерных систем типа задающий генератор – усилитель и импульсно-периодических СО-лазеров. Разработана СО-лазерная система с энергией излучения ~200 Дж и угловой расходимостью излучения 2·10^-4 рад. Сформулированы требования к эффективному усилению в активной среде и транспортировке через атмосферный воздух многочастотных импульсов излучения СО-лазеров с различными спектральными и временными свойствами. Разработаны сверхзвуковой ЭИ СО-лазер с пиковой мощностью ~10⁵ Вт и импульсно-периодический ЭИ СО-лазер с дозвуковой прокачкой мощностью 10 кВт, генерирующий импульсы излучения с энергией ~100 Дж, следующие с частотой вплоть до 100 Гц. Обсуждаются ЭИ СО-лазеры с инжекцией лазерной смеси в жидкой фазе и лазеры с ядерной ионизацией активной среды.