Фтор не только яд, он еще и разрушает практически все материалы и моментально образует HF с водородом, а водорода везде хватает (водород способен диффундировать через стенки сосудов). Даже с мерами защиты такие конструкции очень тяжело реализовывать, фтор разрушит лазер.
Резонатор в азотном лазере помогает мало, и вот почему. У азота громадное усиление. Фактически это значит, что, если через накачанный азот прошел луч, то азот энергию сразу же отдает лучу на первом же проходе. При этом второй раз подряд азот не накачивается - в генерации 337 нм участвуют неудачные уровни. Поэтому получается, что есть зеркала, нет зеркал - луч проходит туда-сюда ~1 раз и все. Отражение от зеркал и второй проход уже почти ничего не могут изменить, потому что энергии в азоте уже не осталось.
Для хорошего луча надо, чтобы усиление в среде было маленьким, а время жизни метастабильного состояния - большим. Тогда луч способен пройти через активную среду много раз, может быть сотни. Классика тут - гелий-неоновый лазер, в котором усиление ничтожно и требуется >100 проходов, что и обеспечивает такой чистый луч. А удобнее всего - твердотельные или жидкостные лазеры. В них очень легко регулировать усиление, просто меняя концентрацию активного вещества в кристалле или растворе, и можно получить любые характеристики. Хочешь - бухаешь побольше и получаешь мощный, хочешь - поменьше и много проходов в резонаторе.
Для каких целей требуется малая расходимость? И какая нужна мощность? Расходимость любого лазера можно уменьшить фильтрацией луча на выходе, но при этом очень много энергии потеряется.
