Оптимальный коэффициент пропускания выходного зеркала Т2:
Из этого следует, что: 
Усредненная по длине активной среды площадь поперечного сечения пучка рассчитывается по формуле:
Заключительным этапом является расчет выходного зеркала. Подбором материала подложки, материала интерференционных покрытий и количества слоев добиваются максимально возможного соответствия между оптимальным значением коэффициента пропускания (
) и рассчитанным по формуле (T2=1-r2). Выходная мощность находится по формуле:
В случае когда уширение близко к однородному (g > 0,45):
где параметр возбуждения
В зависимости от усиления активной среды применяются зеркала с металлической отражающей поверхностью или с диэлектрическим многослойным покрытием (интерференционные зеркала).
Диэлектрические слои наносятся методом термического или катодного распыления в вакууме на массивную подложку из высокопрозрачного материала. Непосредственно на подложку наносится оптически более плотный слой. При нормальном падении излучения энергетический коэффициент отражения такого зеркала может быть рассчитан по формуле:
где для четного числа слоев М:
где 
и 
- показатели преломления окружающей среды и материала подложки.
Тепловой расчет лазера.
Энергетический КПД СО2 - лазеров составляет h = 12%, поэтому электрическая мощность, выделяющаяся в газовом разряде, может быть рассчитана по формуле:
Продольная напряжённость электрического поля в разрядном канале пропорциональна давлению:
где - p давление в мм рт. ст., E - напряженность электрического поля в В/см
Падение напряжения на разрядном канале:
Падение напряжения составляет значительную величину - более 10 кВ. Поэтому переходим к двухплечевой схеме питания. В этом случае
Ток разряда, А
По результатам расчета электрического режима установлено, что требуется источник питания более 15 кВ (даже при двухплечевой схеме), поэтому целесообразно накачку лазера осуществлять высоко частотным (ВЧ) электрическим разрядом.
Мощность излучения СО2-лазера падает с увеличением температуры, поэтому охлаждение лазера должно быть достаточно эффективным. Из-за относительно высоких значений погонной мощности, выделяющейся в разряде, применяется принудительное жидкостное, чаще всего водяное охлаждение.
Среднюю температуру рабочей жидкости принимают равной 20 град.
Выбираем объемный расход охлаждающей жидкости V = 3...5 л/мин.
Исходя из особенностей конструктивного исполнения, выбирают протяженность Lk канала охлаждения.
В приборах с ВЧ накачкой канал системы охлаждения имеет прямоугольную форму, поскольку располагается на электродах системы накачки. Ширина канала а принимается равной ширине электродов, а поперечный размер b - в пределах 2...3 мм. Для таких каналов находим площадь поперечного сечения Fk
Расчет теплоотвода выполняется по критериальным уравнениям, составленным в
результате экспериментальных исследований и обработанных методом теории подобия.
Критерий Рейнольдса, определяющий скоростной режим движения жидкости,
- скорость движения теплоносителя,
- эффективный диаметр канала охлаждения,
- коэффициент кинематической вязкости рабочей жидкости.(табл.4)
Расчет теплоотдачи выполняется по разным формулам в зависимости от степени турбулизации потока жидкости.
При Re > 10000(устойчивый турбулентный режим)
В этих формулах
- критерий Прандтля;
Nu - критерий Нуссельта;
- поправочный коэффициент, учитывающий условия стабилизации скоростного
режима(табл.5);
Кж - коэффициент теплопроводности жидкости(табл.4); a - коэффициент теплоотдачи.
По результатам расчета критерия Нуссельта определяется коэффициент теплоотдачи
Зная величину коэффициента теплоотдачи, несложно определить температуру стенок канала охлаждения.
(табл.4)
(табл.4)
Накачка осуществляется поперечным ВЧ разрядом, поэтому охлаждаемая поверхность разрядного канала плоская. В этом случае температура внутренней стороны стенок канала То определяется следующим образом
где
- коэффициент теплопроводности материала стенок разрядного капилляра(табл.6);
- расстояние между электродами ВЧ канала;
Находим температуру газа при поперечной ВЧ накачки
- коэффициент теплопроводности газовой смеси;
где 
- коэффициент теплопроводности данного компонента;
- доля i-го компонента в газовом составе;
где 
- массовое число молекул;
- вязкость i-го компонента.