ФОРМИРОВАНИЕ МИКРОСЕКУНДНЫХ ИМПУЛЬСОВ В ОТПАЯННОЙ СО2-ЛАЗЕРНОЙ ТРУБКЕ И ИХ ИЗМЕРЕНИЕ МЕТОДОМ ИК-ФУРЬЕ-СПЕКТРОСКОПИИ С ВРЕМЕННЫМ РАЗРЕШЕНИЕМ

<jats:p>Широкое применение лазеров на диоксиде углерода (CO2) для обработки материалов, сварки полимеров и литографии привело к существенному снижению их стоимости, что открыло возможности для использования в новых областях. Охарактеризован импульсный режим работы коммерческой герметичной CO2-лазерной трубки Reci W2, генерирующей излучение в среднем ИК-диапазоне с пиковой мощностью более 100 Вт. При совмещении измерения энергии импульса с ИК-фурье-спектроскопией с временным разрешением исследованы временные профили излучения в диапазоне 10-1000 мкс и проанализирована спектральная динамика. Дополнительные измерения тока и напряжения позволили проанализировать поведение разряда и его корреляцию с оптическим выходом по времени, обеспечив более полную картину формирования импульса. Показаны две области генерации при работе лазера в импульсном режиме: первая - переходная область с высокой пиковой мощностью, реализуемая при сравнительно коротких лазерных импульсах 50-150 мкс; вторая - область устойчивой генерации, наблюдаемая при длительностях лазерного импульса 150-1000 мкс и более. Результаты показывают, что недорогие герметичные CO2-лазерные трубки могут служить удобными импульсными источниками излучения в среднем ИК-диапазоне с характеристиками, подходящими для многих спектроскопических измерений, исследований материалов и разработки измерительных устройств.</jats:p> <jats:p>The widespread use of carbon dioxide (CO2) lasers in material processing, polymer welding, and lithography has led to a significant reduction in their cost, enabling their applications in new areas. In this work, we characterized the pulsed operation mode of a commercial Reci W2 sealed CO2 laser tube that generates mid-infrared (mid-IR) radiation with an average power above 100 W. By combining pulse energy measurements with time-resolved FTIR spectroscopy, we examined the temporal profiles of the emitted radiation in the 10-1000 µs range and analyzed the spectral dynamics. Complementary measurements of current and voltage provided additional information on the discharge behavior and its temporal relationship with the optical output, offering a more complete picture of pulse formation. Two distinct modes of pulsed operation was demonstrated: 1) a transient high-peak-power regime achieved with relatively short 50-150 μs laser pulses, 2) a stable-generation regime observed for 150-1000 μs and longer laser pulses. The results show that inexpensive sealed CO2 laser tubes can operate as convenient mid-IR pulsed sources with characteristics suitable for a range of spectroscopic measurements, materials research, and instrumentation development.</jats:p>