Импульсный частотно-селективный перестраиваемый электроионизационный СО-лазер с модуляцией добротности резонатора

Создан перестраиваемый частотно-селективный (ЧС) электроионизационный СО-лазер (СО-ЭИЛ) с модуляцией добротности резонатора (МДР), генерирующий в диапазоне рабочей длины волны λ₀ = 4.9 – 6.5 мкм короткие (τ_0.1 ~ 1 – 10 мкс) импульсы с энергией 0.1 — 0.5 Дж, достаточной для силового воздействия на поглощающие материалы. Определено влияние состава, плотности и температуры лазерной смеси, длительности τ_0.1 и спектрального интервала лазерного излучения Δν на выходные характеристики ЧС СО-ЭИЛ с МДР. Разработана специальная оптическая схема для изучения влияния «запирания» и «блокирования» различных участков спектра лазерного излучения в резонаторе на выходную энергию Q_out и КПД η. В моноимпульсном режиме (τ_0.1 = 5 мкс) η ≈ 0.6% для λ₀ ~ 5.2 мкм (вблизи максимума спектра свободной генерации СО-ЭИЛ) и η ≈ 0.1% для λ₀ ~ 6.0 мкм. Реализована также ЧС генерация серии коротких импульсов при многократной МДР за один импульс накачки. В этом режиме на длинноволновом краю спектра η ~ 0.6% при полной выходной энергии Q_out ~ 0.5 Дж (число импульсов в серии M = 8, τ_0.1 = 5 мкс, λ₀ ~ 5.8 мкм). Показано, что для некоторых длин волн η и Q_out ЧС СО-ЭИЛ с МДР слабо зависят от температуры Т лазерной смеси в диапазоне T = 100 – 150 К. Исследована тонкая временная структура импульса излучения ЧС СО-ЭИЛ с МДР с наносекундным разрешением.