Создание мощных технологических наносекундных частотно-импульсных твердотельных лазеров: проблемы и решения

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Проведен обзорный анализ проблемных аспектов создания мощных наносекундных частотно-импульсных твердотельных лазеров для применения в различных технологических областях, в том числе в области электронной промышленности. Рассмотрены установки с различными способами накачки (ламповой и диодной) в частотном (порядка 100 Гц) варианте генерации в микронной области инфракрасного диапазона. Проанализированы возможности наращивания энергопотенциала воздействующих импульсов в схемах “задающий генератор-усилитель”, включая двухпроходовое усиление. Обсуждены возможности и перспективы применения лазеров с активными элементами (АЭ) на стекле, а также синтеза крупногабаритных монокристаллов граната с примесью редкоземельных элементов и оптической керамики для изготовления АЭ.

Об авторах

В. Е. Рогалин

Институт электрофизики и электроэнергетики РАН

Email: v-rogalin@mail.ru
Российская Федерация, 191186, Санкт-Петербург, Дворцовая наб., 18

К. М. Крымский

Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

Автор, ответственный за переписку.
Email: v-rogalin@mail.ru
Российская Федерация, 141700, Московской обл., Долгопрудный, Институтский пер., 9

Список литературы

  1. Koechner W. Solid-State Laser Engineering. N.Y.: Springer, 2006.
  2. Мак А.А., Сомс Л.Н., Фромзель В.А., Яшин В.Е. Лазеры на неодимовом стекле. М.: Наука, 1990.
  3. Зверев Г.М.. Голяев Ю.Д., Шалаев Е.А., Шокин А.А. Лазеры на алюмоиттриевом rранате с неодимом. М.: Радио и связь, 1985.
  4. Шестаков А. // Фотоника. 2007. № 5. С. 30.
  5. Новиков И.А., Ножницкий Ю.А., Шибаев С.А. // Авиационные двигатели. 2022. № 2. С. 59. https://doi.org/10.54349/26586061_2022_1_59
  6. Вейко В.П., Петров А.А., Самохвалов А.А. Введение в лазерные технологии. Опорный конспект лекций по курсу “Лазерные технологии” / Под ред. В.П. Вейко. СПб: Университет ИТМО, 2018.
  7. Петровский Г.Т., Арбузов В.И., Волынкин В.М. и др. // Оптический журн. 2003. Т. 70. № 5. С. 68.
  8. Саркисов П.Д., Сигаев В.Н., Голубев Н.В., Савинков В.И. Оптическое фосфатное стекло. Пат. РФ № 2426701 // Опубл. Офиц. бюл. “Изобретения. Полезные модели” № 23 от 20.08.2011.
  9. Шаскольская М.П. Кристаллография. М. : Высш. шк., 1984.
  10. Рыбина Э.Н., Брызгалов А.Н., Живулин Д.Е. // Современные проблемы науки и образования. 2012. № 4. https://science-education.ru/ru/article/view?id =6592.
  11. Багдасаров Х.С., Болотина Н.Б., Калинин В.И. и др. // Кристаллография. 1991. Т. 36. № 3. С. 715.
  12. Ковтун Г.П., Кравченко А.И., Щербань А.П. Иттрий-алюминиевый гранат с неодимом: методы выращивания и свойства монокристаллов: Препр. ХФТИ 2004-2. Харьков: ННЦ, ХФТИ, 2004. 16 с.
  13. Ikesue A., Kinoshita T., Kamata K., Yoshida K. // J. Amer. Ceram. Soc. 1995. V. 78 (4). P.1033.
  14. Технологические лазеры вчера, сегодня и завтра // Оборудование, и инструмент для профессионалов. Сер. Металлообработка 2015. № 2. С. 32. https:// www.informdom.com/uploads/metal/15_2/32_ TRUMPF_2015_2.pdf.
  15. Ikesue A., Aung Y.L., Taira T. et al. // Annual Rev. Mater. Res. 2006. V. 36 P. 397.
  16. Kochawattana S., Stevenson A., Lee S.H. et al.// J. Europ. Ceramic Soc. 2008. V. 28. P. 1527.
  17. Багаев С.Н., Осипов В.В., Пестряков Е.В. и др. // Прикладная механика и техническая физика. 2015. Т. 56. № 1. С. 180.
  18. Багаев С.Н., Осипов В.В., Ватник С.М. и др. // Квант. электрон. 2015. Т. 45. № 1. С. 23.
  19. Vatnik S.M., Vedin I.A., Osipov V.V. et al. // Журн. прикладной спектроскопии. 2016. Т. 83. № 6–16. С. 602.
  20. Осипов В.В., Шитов В.А., Лукьяшин К.Е. и др. // Квант. электрон. 2019. Т. 49. № 1. С. 89.
  21. Багаев С.Н., Осипов В.В., Ватник С.М. и др. // Квантов. электрон. 2015. Т. 45. № 5. С. 492.
  22. Импульсные источники света / Под ред. И.С. Маршака. М.: Энергия, 1978.
  23. Камруков А.С., Кулебякина А.И. Импульсные ксеноновые лампы. Техника, эксперимент, расчет: Учебное пособие. М: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011.
  24. Рыбка Д.В., Бакшт Е.Х., Ломаев М.И. и др. // ЖТФ. 2005. Т. 75. № 2. С. 131.
  25. Борисов Б.Н., Демкин В.К., Дунин В.М. и др. / Лазерно-оптические системы и технологии. М.: “НПО Астрофизика”, 2009. С. 8.
  26. Кравцов Н.В. // Квант. электрон. 2001. Т. 31. № 8. С. 661.
  27. Багдасаров В.Х., Букин В.В., Гарнов С.В. и др. // Cб. докл. десятой всерос. школы для студентов, аспирантов, молодых ученых и специалистов по лазерной физике и лазерным технологиям сборник докладов. Саров: ИПЦ РФЯЦ ВНИИЭФ, 2017. С. 196. http://book.sarov.ru/wp-content/uploads/ Lazer-X-2017.pdf.
  28. Свечников М.Б. Лучевая прочность диэлектрических покрытий в диапазоне длин волн 0.25…1.06 мкм. Дис. … канд. физ.-мат. наук. С.-Пб.: ВНЦ ГОИ им. С. И. Вавилова, 1992. 213 с.
  29. Белоцерковец А.В., Бессараб А.В., Куратов Ю.В. и др. // Квант. электрон. 1992. Т. 19. № 12. С. 1185.
  30. Архипов Д.А., Венглюк В.И., Деревянко В.А. и др. // Научно-техн. вестник информ. технологий, механики и оптики. 2015. Т. 15. № 6. С. 1000.
  31. Строганова Е.В., Галуцкий В.В., Ткачев Д.С., Яковенко Н.А. Монокристаллический материал для дискового лазера. Пат. РФ № 2 591 257 // Опубл. Офиц. бюл. “Изобретения. Полезные модели” № 20 от 20.07.2016.
  32. Бадалян Н.П., Козлов А.Б., Левчук Е.А. и др. Активный элемент дискового лазера. Пат. РФ № 2439761 // Опубл. Офиц. бюл. “Изобретения. Полезные модели” № 1 от 10.01.2012.
  33. Вайлер С. // Фотоника. 2009. № 3. С. 10.
  34. Рогалин В.Е., Крымский М.И., Крымский К.М. // РЭ. 2018. Т. 63. № 11. С. 1188. https://doi.org/10.1134/S0033849418110098
  35. Дианов Е.М. // Уcпехи физ. наук. 2004. Т. 174. № 10. С. 1139. https://doi.org/10.3367/UFNr.0174.200410m.1139

© В.Е. Рогалин, К.М. Крымский, 2023