Лазерный мир

Яковин М.Д., Яковин Д.В., Грибанов А.В. // Оптический журнал. 2023. Т. 90. № 12. С. 14–23. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2023-90-12-14-23

Предмет исследования. Лабораторный макет малогабаритной микрочип-лазерной системы, в состав которого входят излучатель на основе активного кристалла Nd:YAG/Cr:YAG с пассивной модуляцией добротности, система накачки — мультиволновая матрица лазерных диодов, состоящая из 5 линеек лазерных диодов, система линз для коллимации и фокусировки излучения накачки, а также источник питания лазерных диодов. 

Цель работы. Разработать и исследовать компактный, портативный, микрочип-лазер с высокой пиковой мощностью и энергией в импульсе, работающий в широком температурном диапазоне. 

Метод. Благодаря использованию в качестве источника накачки мультиволновой лазерной диодной линейки лазер не требует сложных схем термостабилизации. Система коллимации по быстрой оси, разработанная для всех линеек лазерных диодов, обеспечивает эффективную и стабильную работу.

 Основные результаты. Продемонстрирована возможность применения массива мультиволновых лазерных диодов в качестве источника накачки микрочипового Nd:YAG-лазера с пассивной модуляцией добротности на основе насыщающегося поглотителя Cr:YAG. Такая накачка позволяет работать без необходимости использования системы термостабилизации при типичных условиях окружающей среды. Создана малогабаритная микрочиповая лазерная система (с учётом источника питания лазерных диодов накачки объёмом порядка 1 дм³). При частоте следования импульсов лазерной диодной матрицы накачки 20 Гц и длительности 300 мкс средняя выходная мощность лазера составляет 203 мВт на длине волны 1064 нм. Энергия в импульсе генерации более 10 мДж, что соответствует пиковой мощности 50 МВт. Расходимость излучения — 3,5 мрад, диаметр пучка на расстоянии 500 мм от резонатора — 2 мм. Стабильность средней выходной мощности лазерной системы лучше 3% в диапазоне температур окружающей среды от 16 до 30 °С без использования системы термостабилизации. 

Практическая значимость. Разработан компактный источник мощных коротких импульсов, который может работать в широком диапазоне температур без системы термостабилизации, что делает его идеальным выбором для портативных систем и устройств. Он может найти применения в различных областях, таких как, оптическая локация и дальнометрия, зондирование атмосферы, спектроскопия, обработка материалов и нелинейная оптика.

Опубликовано на https://opticjourn.ru/ru/abstract/2023-90-12-14-23