El láser químico de yodo y oxígeno ( COIL ) es un láser químico infrarrojo . La potencia de salida en modo continuo alcanza unos pocos megavatios , en modo pulsado desde cientos de gigavatios hasta unidades de teravatios. Opera a una longitud de onda de 1.315 micras, correspondiente a la transición del yodo atómico.
Se alimentan al láser cloro gaseoso, yodo molecular , una solución de peróxido de hidrógeno e hidróxido de potasio . Como resultado de la reacción química de la solución con el cloro (además del calor y el cloruro de potasio ), se forma oxígeno en estado excitado con una vida media de 45 minutos. Este llamado. el oxígeno singulete transfiere la energía de excitación a las moléculas de yodo inyectadas en el flujo de gas; su frecuencia resonante es cercana a la frecuencia resonante del oxígeno singulete , por lo tanto, la transferencia de energía durante las colisiones entre el oxígeno singulete y las partículas de yodo ocurre de manera eficiente y rápida. Luego, en la región del resonador óptico del láser, se produce la generación de yodo excitado a una longitud de onda de 1,315 μm.
El láser opera a presiones de gas relativamente bajas en operación continua y altas en el caso de operación pulsada, pero su velocidad de flujo durante la reacción debe aproximarse a la velocidad del sonido ; se describen estructuras incluso con flujo supersónico. La baja presión y el rápido flujo de gas hacen que la eliminación de calor de la región de generación sea simple en comparación con los láseres de estado sólido de alta energía . Los productos de reacción son cloruro de potasio, agua y oxígeno; Las trazas de cloro y yodo se eliminan de la mezcla gastada mediante un depurador de halógeno ( depurador de gases ).
El láser COIL fue desarrollado por la Fuerza Aérea de los EE. UU. en 1977 con fines militares. Sin embargo, debido a sus propiedades también es útil para el procesamiento industrial. El haz se puede enfocar y transmitir a través de una fibra óptica , ya que el cuarzo absorbe débilmente esta longitud de onda , pero los metales la absorben muy bien, lo que hace que el láser sea adecuado para cortar y taladrar. Se demostró el corte de acero inoxidable y Hastelloy (un grupo de aleaciones anticorrosivas que contienen níquel) usando un láser de yodo-oxígeno con una guía de ondas pre-retraída ( láser de fibra acoplada en el original). En 1996 , TRW Inc. logró crear un láser con una potencia de cientos de kilovatios, operando continuamente durante varios segundos. Un láser de veinte kilovatios fue probado por la Fuerza Aérea de los EE. UU. alrededor de 1998 ( RADICL : Research Assessment, Device Improvement Chemical Laser).
Es probable el uso de un láser de oxígeno-yodo como componente de un sistema de defensa antimisiles .