Импульсно-периодический генератор лазерного излучения непрерывного действия

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Рассматривается применение усилительного модуля, разработанного для импульсно-периодического усилителя, в качестве активной среды импульсно-периодического генератора лазерного излучения непрерывного действия. Описывается созданная компьютерная модель такого генератора. Приводятся результаты вычислительных экспериментов. Показано, что в этом генераторе в режиме свободной генерации можно получить больше 80 % преобразования энергии накачки в когерентное излучение генератора.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

С. Г. Гаранин

Российский федеральный ядерный центр Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики

Email: demyanov@triniti.ru

Академик РАН, Институт лазерно-физических исследований

Россия, Саров, Нижегородская область

А. В. Демьянов

Государственный научный центр Российской Федерации Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований

Автор, ответственный за переписку.
Email: demyanov@triniti.ru
Россия, Троицк, Москва

В. Н. Деркач

Российский федеральный ядерный центр Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики

Email: demyanov@triniti.ru

Институт лазерно-физических исследований

Россия, Саров, Нижегородская область

К. Н. Макаров

Государственный научный центр Российской Федерации Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований

Email: demyanov@triniti.ru
Россия, Троицк, Москва

В. А. Островский

Государственный научный центр Российской Федерации Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований

Email: demyanov@triniti.ru
Россия, Троицк, Москва

М. И. Пергамент

Государственный научный центр Российской Федерации Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований

Email: demyanov@triniti.ru
Россия, Троицк, Москва

Список литературы

  1. Mason P., Banerjee S., Smith J. et al. Efficient Operation of a High Energy Yb: YAG DPSSL Amplifier // Conference on Lasers and Electro-Optics Europe & European Quantum Electronics Conference. 2019. (CLEO/Europe-EQEC). https://doi.org/10.1109/cleoe-eqec.2019.8871657
  2. Sekine T., Kurita T., Hatano Y. et al. 253 J at 0.2 Hz, LD pumped cryogenic helium gas cooled Yb: YAG ceramics laser // Opt. Express. 2022. V. 30. P. 44385. https://doi.org/10.1364/OE.470815
  3. Евтихиев Н.Н., Мясников Д.В. Волоконные лазеры и их применение в индустрии и медицине // Лазеры в науке, технике, медицине. 2023. С. 151–156.
  4. Azhari A., Sulaiman S., Prasada Rao A.K. A review on the application of peening processes for surface treatment // IOP Conference Series Materials Science and Engineering. February 2016. 114(1):012002. https://doi.org/10.1088/1757-899X/114/1/012002
  5. Jiajun Wu, Zhihu Zhou, Xingze Lin, Hongchao Qiao, Jibin Zhao, Wangwang Ding. Improving the Wear and Corrosion Resistance of Aeronautical Component Material by Laser Shock Processing: A Review // Materials. 2023. V. 16. № 11. 4124. https://doi.org/10.3390/ma16114124
  6. Łukasz Łach. Recent Advances in Laser Surface Hardening: Techniques, Modeling Approaches, and Industrial Applications // Crystals. 2024. V. 14. № 8. Р. 726. https://doi.org/10.3390/cryst14080726
  7. Zhang Ya., Wang C., Xu W., Zhang X. et al. Laser Cutting of Titanium Alloy Plates: A Review of Processing, Microstructure, and Mechanical Properties // Metals. 2024. V. 14. № 10. 1152. https://doi.org/10.3390/met14101152
  8. Парафонова В. Арктические маршруты лазера // Наука в России. 2014. № 2. С. 20–27.
  9. Блохин О.А., Востриков В.Г., Красюков А.Г. Мобильный лазерный комплекс для аварийно-восстановительных работ в газовой промышленности // Газовая промышленность. 2001. № 12. С. 33–34.
  10. Гаранин С.Г., Деркач В.Н., Макаров К.Н., Островский В.А., Пергамент М.И., Путилин М.В., Сизмин Д.В. Современные тенденции создания высокоэнергетических импульсно-периодических лазеров непрерывной генерации // Доклады РАН. Физика, технические науки. 2023. T. 513. № 1. C. 18–28. https://doi.org/10.1134/S1028335823120029
  11. Sun L., Guo Y., Shao C. et al. 10.8 kW, 2.6 times diffraction limited laser based on a continuous wave Nd: YAG oscillator and an extra-cavity adaptive optics system // Opt. Lett. 2018. V. 43. № 17. P. 4160–4163. https://doi.org/10.1364/OL.43.004160
  12. Guo Y., Peng Q., Bo Y., et al. 24.6 kW near diffraction limit quasi-continuous-wave Nd: YAG slab laser based on a stable–unstable hybrid cavity // Opt. Lett. 2020. V. 45. № 5. P. 1136–1139. https://doi.org/10.1364/OL.385387
  13. Демьянов А.В., Макаров К.Н., Островский В.А., Пергамент М.И. Усиление в среде Yb: YAG в диапазоне криогенных температур // Письма в ЖТФ. 2024. T. 50. № 14. C. 29–32. https://doi.org/10.61011/TPL.2024.07.58733.19799.9799

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Твердотельный лазер с диодной накачкой: З1, З2 – зеркала резонатора; ВК – вакуумная камера, КК – криогенная камера; ДН1, ДН2 – излучение диодной накачки; ДЗ1, ДЗ2 – дихроичные зеркала; АЭ – активные элементы (Yb: YAG).

Скачать (143KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Волновой фронт сборки, охлаждаемой гелием. Шкала справа – в длинах волн (λ = 632 нм).Диаметр накачиваемой области составляет 80 % от диаметра АЭ.

Скачать (71KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Зависимость коэффициента усиления и выходной мощности от времени накачки. (а, б) – αth = 0.005 см–1 (R = 95 %); (в, г) – αth = 0.136 см–1 (R = 25 %); (а, в) – Lc = 100; (б, г) – Lc = 300 см. Красная пунктирная прямая – порог генерации.

Скачать (385KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Доли энергии накачки, идущие на генерируемое излучение, усиленное спонтанное излучение и нагрев накачиваемой области от длительности накачки для Lc = 100 см. (а) – αth = 0.005 см–1 (R = 95%), (б) – αth = 0.035 см–1 (R = 70 %), (в) – αth = 0.068 см–1 (R = 50 %), (г) – αth = 0.136 см–1 (R = 25%).

Скачать (341KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025