تاريخ الفيزياء
علماء الفيزياء
الفيزياء الكلاسيكية
الميكانيك
الديناميكا الحرارية
الكهربائية والمغناطيسية
الكهربائية
المغناطيسية
الكهرومغناطيسية
علم البصريات
تاريخ علم البصريات
الضوء
مواضيع عامة في علم البصريات
الصوت
الفيزياء الحديثة
النظرية النسبية
النظرية النسبية الخاصة
النظرية النسبية العامة
مواضيع عامة في النظرية النسبية
ميكانيكا الكم
الفيزياء الذرية
الفيزياء الجزيئية
الفيزياء النووية
مواضيع عامة في الفيزياء النووية
النشاط الاشعاعي
فيزياء الحالة الصلبة
الموصلات
أشباه الموصلات
العوازل
مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة
فيزياء الجوامد
الليزر
أنواع الليزر
بعض تطبيقات الليزر
مواضيع عامة في الليزر
علم الفلك
تاريخ وعلماء علم الفلك
الثقوب السوداء
المجموعة الشمسية
الشمس
كوكب عطارد
كوكب الزهرة
كوكب الأرض
كوكب المريخ
كوكب المشتري
كوكب زحل
كوكب أورانوس
كوكب نبتون
كوكب بلوتو
القمر
كواكب ومواضيع اخرى
مواضيع عامة في علم الفلك
النجوم
البلازما
الألكترونيات
خواص المادة
الطاقة البديلة
الطاقة الشمسية
مواضيع عامة في الطاقة البديلة
المد والجزر
فيزياء الجسيمات
الفيزياء والعلوم الأخرى
الفيزياء الكيميائية
الفيزياء الرياضية
الفيزياء الحيوية
الفيزياء العامة
مواضيع عامة في الفيزياء
تجارب فيزيائية
مصطلحات وتعاريف فيزيائية
وحدات القياس الفيزيائية
طرائف الفيزياء
مواضيع اخرى
ALTERNATIVE STRUCTURES CO2 LASER
المؤلف: Mark Csele
المصدر: FUNDAMENTALS OF LIGHT SOURCES AND LASERS
الجزء والصفحة: p290
25-3-2016
661
ALTERNATIVE STRUCTURES CO2 LASER
Alternative structures for a CO2 laser include the waveguide structure, in which discharge is confined in a small-bore ceramic (usually, beryllium oxide) tube. The tube acts much as a fiber optic does, with total internal reflections confining radiation inside. The advantage of this arrangement is the high power extraction possible. Small waveguide lasers, the length of a typical HeNe tube, can be built which provide multi watt power outputs. Frequently, this configuration is used for a compact laser design, so most lasers of this type incorporate internal mirrors. Waveguide lasers can be sealed or flowing-gas types and usually incorporate a water-cooling jacket around the ceramic tube. These are usually small lasers with power outputs in the under-50-W range.
Finally, no discussion of CO2 laser structures would be complete without mentioning the largest, the gas dynamic structure. These lasers produce power outputs of well over 10 kW and are used primarily for military research purposes. Gas dynamic lasers do not use electrical excitation but rather, rely on the thermodynamic properties of gases as they are compressed and expanded. Resembling a rocket engine with an optical cavity perpendicular to the output, the laser works by burning fuel at high temperatures in a combustion chamber. One of the products of this combustion is CO2 gas, and the hot CO2-rich exhaust is mixed with nitrogen gas, which becomes thermally excited and transfers energy to the CO2 molecules, raising them to a high vibrational energy state. The gas mixture is then allowed to expand rapidly, cooling the entire mixture. Excited CO2 molecules remain at the high-energy state, but the low temperatures depopulate the lower energy states, so massive population inversions are achieved. Lasing occurs in this region of the laser around which an optical cavity is fabricated. Exhaust gas is then released.