Азотний лазер — це газовий лазер, в якому активним середовищем є молекулярний азот (N₂). Це імпульсний лазер, який генерує короткі, високопотужні імпульси у ультрафіолетовій області спектра.
Принцип роботи азотного лазера:
- Активне середовище — газ азоту при низькому тиску (близько 1 атмосфери або менше).
- Електричний розряд збуджує молекули азоту.
- Збуджені молекули переходять у збуджений стан, а потім випромінюють ультрафіолетові фотони при переході з певних енергетичних рівнів.
- Світло підсилюється в оптичному резонаторі між дзеркалами.
Основні характеристики:
| Параметр | Значення |
|---|---|
| Довжина хвилі | ~337.1 нм (ультрафіолет) |
| Режим роботи | Імпульсний |
| Тривалість імпульсу | Близько 1–10 наносекунд |
| Потужність | Висока імпульсна потужність (~кіловати) |
| Частота повторення імпульсів | До кількох кілогерц |
Застосування азотного лазера:
- Наука: спектроскопія, дослідження молекулярної фізики.
- Медицина: фототерапія, стерилізація.
- Промисловість: лазерне моделювання, UV полімеризація.
- Освітлення: лазерні експерименти та демонстрації.
Переваги азотного лазера:
- Простота конструкції і порівняно низька вартість.
- Короткі ультрафіолетові імпульси.
- Відносно висока частота повторення імпульсів.
- Відсутність токсичних або вибухонебезпечних газів.
Недоліки:
- Низька ефективність перетворення енергії.
- Відносно низька потужність у порівнянні з деякими іншими лазерами.
- Великі розміри установки для забезпечення стабільної роботи.