Desenvolvimento e construção de um laser de CO2

Abstract

Neste trabalho nós estudamos a possibilidade de excitarmos um laser de CO2 com microondas através de ondas eletromagnéticas de superfície. Para medirmos o ganho de pequeno sinal em tal laser, construímos o primeiro laser de CO2 do estado de Santa Catarina utilizando somente materiais e componentes encontrados comercialmente neste estado. Apenas os componentes ópticos (espelhos de SeZn) foram importados. Este laser gerou aproximadamente 2 Watts de radiação infravermelha em regime pulsado, 120Hz. Investigamos a possibilidade de refrigeração de colunas de plasma sustentados com microondas superficiais, usando uma camisa de água coaxial externa. Calculamos a distribuição radial do campo eletromagnético considerando a refrigeração externa com água, bem como a relação de dispersão relacionada com a propagação das ondas eletromagnéticas superficiais. Mostramos experimentalmente que a absorção das microondas pela água é apenas uma pequena fração da energia entregue ao plasma. Nossos resultados mostram a possibilidade de se operar um laser de CO2 excitados com microondas superficiais resfriado externamente com uma camisa d'água.