(Fr.: laser chimique; Du.: chemische Laser; Eng.: chemical laser), laser waarin de pompenergie die nodig is voor het tot stand brengen van een bezettingsinversie direct afkomstig is van een chemische reactie. In lasers van dit type is er sprake van een exotherme reactie tussen twee gassen, waarbij de vrijkomende energie afgegeven wordt aan een der nieuw gevormde verbindingen in de vorm van trillingen (vibraties) van de atoomkernen in het molecule ten opzichte van elkaar. Dit betekent dat de moleculen in een hogere energietoestand komen en bij gunstig gekozen omstandigheden kan dan een bezettingsinversie ten opzichte van een lager niveau optreden.
De kans op een ongewenste overgang naar lagere energieniveaus via botsingen (stralingsloze overgangen) is vrij groot; om dit te compenseren moet de chemische reactie zeer snel verlopen. Dit betekent verder dat men bij voorkeur exotherme reacties gebruikt die uitgaan van vrije atomen; deze atomen dienen in grote aantallen te worden toegevoerd of ter plaatse te worden gecreëerd. Hiertoe zijn dan voorzieningen nodig. De gebruikelijke methoden zijn:
1. Fotodissociatie door het bestralen met ultraviolet licht. Hiermee kan men bijv. vrije fluoratomen uit F2 verkrijgen;
2. Botsingen met elektronen (in een gasontlading of door een elektronenstraal op het gas te laten invallen). Ook op deze wijze is F2 te dissociëren;
3. Toevoeren van warmte om het dissociatieproces te bewerkstelligen (in een vrije vlam, een vlamboog of een explosie);
4. Een eerdere chemische reactie, zoals NO + F2 → NOF + F, waarvan de grondstoffen direct uit gasflessen zijn toe te voeren.
Met behulp van een van de twee laatstgenoemde systemen is een laser te bouwen waaraan men geen elektriciteit behoeft toe te voeren. De produkten van de laserreactie blijken, nadat gestimuleerde emissie is opgetreden, sterk absorberend te zijn zodat zij snel afgevoerd dienen te worden. Als voorbeeld is te noemen de HF-laser, waaraan men waterstof en fluor in gasvorm toevoert, het fluor via een van de bovengenoemde systemen gedeeltelijk laat dissociëren en de aldus gevormde gassen mengt. Indien men nu de ruimte waarbinnen deze gassen gemengd worden, en dus met elkaar reageren, binnen een optische trilholte plaatst, kan er laserwerking plaatsvinden. Bij een tweede groep, die ook met chemische lasers worden aangeduid, wordt de energie in het molecule niet direct gebruikt voor gestimuleerde emissie, doch via botsingen overgedragen aan moleculen van een andere stof, die ze eveneens in de vorm van vibratie-energie ontvangt. De gestimuleerde emissie treedt dan op bij de terugval van moleculen van deze tweede stof. Een voorbeeld is de DF-CO2-laser, waarin aangeslagen DF-moleculen worden gevormd, doch via botsingen de vibratie-energie aan CO2-moleculen wordt overgedragen en dit laatste gas als werkzaam lasermedium dienst doet. In afb. 1 is een schema weergegeven van een dergelijke laser, waarin F2 met behulp van een flitslamp gedissocieerd wordt.
Chemische lasers kunnen, zeker in gepulst bedrijf, grote vermogens afgeven in het golflengtegebied van 2...126,5 μm. Zo zijn lasers gebouwd, die impulsen afgeven met een energie-inhoud van 15 J en een tijdduur van enkele tientallen microseconden.