Газовые лазеры.

Мощность (энергия) излучения, необходимая для выполнения таких технологических операций, как сварка, сверление, разметка, термообработка и др., достигнута в основном на СО₂ - лазерах, работающих на длине волны 10.6 мкм. Поэтому оптические элементы проходной оптики должны иметь минимальный показатель поглощения в области l = 10...11 мкм.

Гамма материалов, прозрачных в этой области, весьма широкая. Однако эту гамму существенно сужают дополнительные требования, характерные именно для лазерных систем. К дополнительным требованиям относятся:

· высокая оптическая прочность, позволяющая достичь требуемых значений поверхностного и объемного порога разрушения и ресурса работы;

· высокая механическая твердость, обеспечивающая возможность и технологичность высококачественного полирования рабочих поверхностей;

· хорошая оптическая однородность, стабильная во времени и в процессе эксплуатации;

· высокая термостойкость в рабочем диапазоне температур;

· высокая теплопроводность, обеспечивающая рассеяние поглощенной материалом энергии излучения;

· малое значение температуропроводности, определяющей скорость установления теплового равновесия и расстояние, на которое тепловая волна проникает в глубь материала;

· возможность получения заготовок достаточно больших размеров;

· высокая химическая стойкость;

· отсутствие токсичности материала, сырья для его изготовления и продуктов его обработки;

· невысокая стоимость материала и сырья для его изготовления и продуктов его изготовления;

· удобства монтажа и юстировки системы оптических элементов;

Материалы, полностью удовлетворяющие всем перечисленным требованиям, в настоящее время еще не созданы.

Однако целый ряд материалов, прозрачных в ИК-области спектра, этим требованиям частично удовлетворяет. К ним относятся:

ä тугоплавкие монокристаллы Si, Ge, Al₂0₃;

ä полупроводниковые соединения ZnSe, CdTe, GaAs;

ä монокристаллические растворы на основе солей таллия, известные

под шифрами КРС-5 и КРС-6;

ä оптическая керамика типа КОЗ (на основе CaF₂), (на основе ZnSe) и

КО6 (на основе CdTe)

ä щелочно-галоидные кристаллы КCl, NaCl, CaF₂, LiF, BaF_2.