3.1.2.2. Лазеры на красителях

Из жидкостных лазеров наибольшее применение имеют лазеры на красителях. В качестве рабочей среды в них используют растворы красителей (кумарин, родамин) в метаноле, этаноле или этиленгликоле. Рабочая длина излучения лазера определяется конфигурацией молекул красителя. Накачка лазеров на красителях  осуществляется оптическими источниками энергии.

Отличительной особенностью такой активной среды является то, что возбужденное состояние молекулы красителя представляет собой широкую полосу, содержащую множество колебательных и вращательных уровней. Переход из возбужденного состояния в невозбужденное приводит к генерации лазерного излучения в широкой области длин волн. Это открывает возможность создания лазеров с перестраиваемой длиной волны. Для селекции по длинам волн в лазерное устройство включают обычно дифракционную решетку, используя ее вместо полупрозрачного зеркала.

Кроме того, лазеры на красителях позволяют генерировать сверхкороткие импульсы (менее пикосекунды) широкого диапазона длин волн. Такой режим работы требует усложнения конструкции лазера: для достижения максимальной инверсии раствор красителя прокачивается через кювету со скоростью порядка 10 м/с. Наиболее короткие импульсы получаются при использовании кольцевого резонатора.

Лазеры на красителях обычно защиты раствора от фотохимических превращений, что также усложняет конструкцию прибора. Средняя мощность лазеров на красителях составляет 0,1-1 кВт, к.п.д. колеблется в интервале от 0,1 до 1%.