Б. Аргоновый лазер
Из числа ионных газовых лазеров одним из самых известных является лазер на ионизированном аргоне (Аг-лазер). Хотя давление газа в кювете Аг-лазера имеет тот же порядок, что и в He-Ne-лазере, а к. п. д. аргонового лазера также невелик (~0,1 %), излучаемая им мощность примерно на два порядка больше, чем у гелий-неонового лазера с кюветой таких же размеров. Это объясняется высокой удельной плотностью энергии в дуговом разряде, возбуждающем аргон. Для «среднего» аргонового лазера плотность тока в кювете имеет порядок 102 А/см2 при напряжении на разрядном промежутке около 200 В. Выделяемая в разряде электрическая мощность достигает при этом нескольких киловатт, а излучаемая оптическая мощность — нескольких ватт. Генерация происходит в основном на двух длинах волн, лежащих в сине-зеленой области спектра — 488 и 514,5 нм. Сравнительная близость этих волн друг к другу создает возможность одновременной генерации на соответствующих энергетических періеходах иона аргона без смены зеркал резонатора, так как коэффициенты отражения диэлектрических зеркал для этих волн различаются незначительно. При необходимости селекция выбранной длины волны может производиться с помощью дисперсионной призмы.
Основные конструктивные отличия аргонового лазера от гелий-неонового обусловлены большим тепловыделением в кювете первого. Мощный дуговой разряд столь интенсивно нагревает стенки кюветы, что для отвода выделяемого тепла приходится использовать жидкостное (как правило — водяное) охлаждение. Лишь в самых маломощных Аг-лазерах удается ограничиться обдувом наружной поверхности трубки струей воздуха. Кроме того, газоразрядную трубку приходится выполнять из специальных материалов.
Из-за большого энергопотребления и наличия системы принудительного охлаждения эксплуатация аргонового лазера сложнее, чем гелий-неонового, и применяются Ar-лазеры главным образом в мощных стационарных установках, хотя по своим генерационным параметрам (спектральной чистоте и пространственным характеристикам излучения) могут соперничать с He-Ne-лазерами, а по излучаемой мощности их превышают. Однако в последнее время появились сообщения о создании миниатюрных Аг-лазеров с воздушным охлаждением и
по
излучаемой мощностью порядка 10 мВт, что может привести к значительному расширению сферы применения лазеров этого типа.