4.1.4. Excimer és exciplex lézerek

	4.6. ábra   Az excimer molekula alap- és gerjesztett állapotához tartozó potenciálgörbék.
	4.7. ábra   Az excimer lézerek a legnagyobb méretű, orvosi alkalmazásokban is használt lézerek.

Az excimer kifejezés eredete: excited dimer, azaz gerjesztett kétatomos molekula. Az excimer kifejezés jelölhet egy gerjesztett, azonos atomokból álló (homopolár) molekulát (pl. Ar₂, F₂), míg az exciplex (excited complex) név egy gerjesztett többféle atomból álló (heteropolár) komplexre utal (pl. XeCl) Ezen anyagokat lézerközegként használva hasonlóan működnek, ezért a homopolár és a heteropolár rendszereket is szokás excimereknek nevezni. Az excimer lézerekben általában valamilyen nemesgáz vagy nemesgáz és halogén alkot kétatomos molekulát. A nemesgázok alapállapotban nem lépnek reakcióba, csak az erős elektromos árammal gerjesztett nemesgáz- és halogénatomok kapcsolódnak össze, alapállapotba kerülésük során disszociálódnak.

Lézer célra tehát az excimer ideális, hiszen az alapállapot mindig üres, teljes a populációinverzió. Ezt a gerjesztést igen erős (20-100 kV feszültségű) és rövid kisülésekkel valósítják meg. Ennek hatására előbb gerjesztett halogén-, ill. nemesgázatomok, majd ezekből excimer molekulák keletkeznek. A különféle excimer átmenetek a 190-350 nm-es (ultraibolya) hullámhossz tartományba esnek, főbb képviselőik a XeF (353 nm), XeCl (308 nm), KrF (248 nm), ArF (193 nm). A gerjesztés módjából következően az excimer lézerek - a He-Ne lézerrel ellentétben - impulzusüzemű lézerek, azaz a fénykibocsátás csak 10-20 ns ideig tart, közvetlenül az elektromos kisülés után, az impulzusenergia ~1J nagyságú.  A fotonok nagy energiájának és az UV tartományra jellemző nagy abszorpciónak köszönhetően az excimer lézerek alkalmasak szerves anyagok és biológiai szövetek hőhatás mentes elpárologtatására (abláció), melyet pl. a refraktív szemsebészetben hasznosítanak. Felhasználhatók még festéklézerek gerjesztésére, anyagmegmunkálásra, de alkalmazzák a chipgyártásban is a fotolitográfia fényforrásaként. Ilyen típusú lézert Magyarországon először a Szegedi Tudományegyetemen (egyik jogelődjén, a József Attila Tudományegyetemen) állítottak elő.