Численное моделирование основных характеристик DF–CO2-лазера высокого давления для усиления пикосекундных импульсов излучения

С использованием схемы, включающей в себя основные химические и релаксационные процессы, проведено численное моделирование характеристик усиления в среде импульсного DF–CO₂-лазера в десятимикронной области излучения при давлениях рабочих смесей от 1 до 2.5 атм, экспериментально определенных в работе [4]. Показано, что выбранная схема процессов позволяет: 1) количественно описывать экспериментальные данные, касающиеся поведения коэффициентов усиления во времени; 2) объяснять причину ранней деградации коэффициентов усиления (при степени превращения D₂ примерно 20%); 3) из сравнения экспериментальных и рассчитанных временных профилей коэффициентов усиления находить степень фотодиссоциации молекул F₂, являющуюся важным параметром, определяющим работу импульсного химического DF–CO₂-лазера; 4) прогнозировать характеристики усиления среды в зависимости от состава, давления рабочих смесей и параметров инициирования. Прогнозируемые коэффициенты усиления в смесях оптимального состава при давлении смесей 2.5 атм, степени диссоциации молекул F₂ за вспышку ~1% и длительности вспышки на полувысоте ~3 мкс составляют ~7 м^-1.