Лазер на углекислом газе

Кое-что о СО₂- лазере

На этой странице Вы найдете различные варианты конструкций СО₂-лазера. В силу высокой мощности луча такой лазер можно использовать в различных самодельных конструкциях станков для обработки материала.

Открытый Пателом в 1964 году СО₂-лазер является особенным во многих отношениях. При относительно простой технике достигаются высокая мощность лазера и его КПД. Мощность луча в 10 кВт- обычное значение для такого прибора. Были созданы лазеры, имеющие мощность луча в сотни киловатт. Различают лазеры низкого давления, как правило, работающие в непрерывном режиме и лазеры высокого давления вплоть до атмосферного, имеющие аббревиатуру ТЕА СО₂-лазер. Особым видом СО₂-лазера является газодинамический лазер с тепловой или химической накачкой. Такой лазер способен генерировать крайне высокую мощность луча. Длина волны СО₂- лазера лежит в области 10 мкм, что находится в инфракрасной части спектра, т.е. луч лазера невидим глазу. При самостоятельном изготовлении СО₂- лазера речь может идти либо о лазере низкого давления с продольной накачкой, либо о ТЕА-лазере высокого давления.

Механическая конструкция весьма проста- это кварцевая или стеклянная трубка диаметром ~ 10 мм, которая имеет водяную рубашку в два электрода из дюралюминия. В качестве разрядной трубки с рубашкой водяного охлаждения можно использовать дистиллятор, имеющийся в магазинах лабораторной посуды. Останется добавить два электрода, и лазерная трубка готова.

Заготовка для лазерной трубки СО₂-лазера

С оптикой для СО₂- лазера, к сожалению, не все так просто. Многие оптические материалы, изготовленные из стекла или кварца, совершенно непрозрачны для излучения СО₂- лазера и поэтому не пригодны для использования. Правда, можно использовать в качестве 100%-зеркала металлическое зеркало ( стекло с алюминиевым или позолоченным покрытием ), но для окон или выходного зеркала потребуются особые материалы. Для окон подойдут прозрачные в инфракрасном свете кристаллы галогенидов щелочных металлов, которые, однако, сильно гигроскопичны. Для выходного зеркала подойдут такие полупроводники как кремний и германий, которые достаточно прозрачны и в силу своего высокого показателя преломления имеют высокий коэффициент отражения.

Вследствие большой длины волны лазерного излучения ~ 0,01 мм выводить луч лазера из резонатора можно также через отверстие в ,,глухом,, зеркале, и для его герметизации потребуется лишь незначительный кусочек материала, прозрачного для инфракрасного света. Небольшие пластинки германия можно демонтировать, например, из пироэлектрических датчиков движения. Иногда можно раздобыть бракованные пластины кремния, используемые в производстве микросхем, которые, однако, следует проверить на прозрачность, ибо оптические свойства содержащего примеси кремния весьма различны.