Механизмы возбуждения эксимерных лазеров

Пороговые значения инверсии для эксимерных лазеров очень велики, что связано, с одной стороны с малой длинной волны, а с другой стороны, с большой шириной линии соответствующих переходов. В самом деле, выражение для коэфициента усиления в случае, когда в нижнем состоянии перехода молекулы отсутствуют, имеет вид:

, (29)

где - плотность молекул в верхнем состоянии, -ширина линии усиления, -вероятность спонтанного излучения для перехода, -длинаволны. Для тэксимерных лазеров a₂₁~10⁷ - 10⁸ сек^-1, см, поэтому,задавшись пороговым значением усиления k~10^-2 см^-1,получим оценку порогового значения плотности возбуждённых молекул:

(30)

Длясоздания подобной плотности возбуждённых молекул необходимо обеспечить весьма высокое значение плотности энергии накачки E_н~10^-2 дж/см³ за время порядка 10^-8 - 10^-7 сек. Столь высокая плотность энергии накачки может быть достигнута при пропускании через газ достаточно иысокой плотности интенсивного пучка быстрых электронов или мощного импульсного разряда. При использовании двух указанных способов введении энергии в активную среду реализуются существенноразличные механизмы создания инверсной заселённости, основанные на различных последовательностях элементарных процессов. Рассмотрим подробнее эти механизмы.