Электронный каталог НБ БНТУ

Статья

Ивашко, А.М.
Масштабирование выходной мощности непрерывного Yb:YAG микрочип-лазера для измерительных систем = Power Scaling in Continuous-Wave Yb:YAG Microchip Laser for Measuring Applications / А. М. Ивашко, В. Э. Кисель, Н. В. Кулешов. – DOI 10.21122/2220-9506-2017-8-3-222-227 // Приборы и методы измерений = Devices and methods of measurements: научно-технический журнал / гл. ред. Олег Константинович Гусев; кол. авт. Министерство образования Республики Беларусь, Белорусский национальный технический университет (Минск). – 2017. – Т.8 N3. – С. 222-227. – Режим доступа : http://rep.bntu.by/handle/data/32446. – На рус. яз.

Усовершенствованию характеристик лазеров для использования в измерительных приборах уделяется большое внимание. Одним из перспективных направлений по уменьшению массогабаритных характеристик и энергопотребления для твердотельных лазеров является использование диодной накачки и микрочип-конфигурации резонатора. Увеличение выходной мощности при сохранении качества лазерного пучка для данного класса излучателей затруднительно из-за тепловых эффектов, возникающих в активной среде при увеличении мощности накачки. Целью данной работы было исследование возможности увеличения выходной мощности микрочип-лазера, построенного по принципу мультипликации прокачиваемых зон, при сохранении качества генерируемого лазерного пучка, близкого к дифракционному. Проведено исследование непрерывного микрочип-лазера с продольной диодной накачкой на основе кристалла Yb:YAG. В представленном лазере излучение от нескольких лазерных диодов фокусируется в отдельные области активного элемента (мультипликация прокачиваемых зон), что позволяет реализовать одновременную генерацию нескольких лазерных пучков. Предметом исследования были энергетические и пространственные характеристики генерируемых лазерных пучков. Обнаружен эффект взаимного влияния прокачиваемых зон на энергетические и пространственные характеристики отдельного лазерного пучка и, как следствие, на характеристики суммированного излучения. Определены зависимости изменения выходной мощности лазера от расстояния между соседними прокачиваемыми областями и их количеством. При одинаковой мощности накачки мощность отдельного лазерного пучка уменьшается с уменьшением расстояния между прокачиваемыми зонами и при увеличении их количества c одновременным улучшением качества генерируемого лазерного пучка. Эффект взаимного влияния прокачиваемых зон Yb:YAG микрочип-лазера позволил получить Гауссов профиль интенсивности отдельного лазерного пучка при мощности генерируемого излучения 2 Вт при прокачке четырех зон, что на 30 % больше, чем для случая отсутствия прокачки соседних областей.
Characteristics optimization of lasers used in different measuring systems is of great interest up to now. Diode-pumped microchip lasers is one of the most perspective ways for development of solid-state light sources with minimal size and weight together with low energy power consumption. Increasing of output power with good beam quality is rather difficult task for such type of lasers due to thermal effects in the gain crystal under high pump power. The investigation results of continuous-wave longitudinally diode-pumped Yb:YAG microchip laser are presented. In the presented laser radiation from multiple pump laser diodes were focused into the separate zone in one gain crystal that provides simultaneous generation of multiple laser beams. The energy and spatial laser beam characteristics were investigated. Influence of neighboring pumped regions on energy and spatial laser beams parameters both for separate and for sum laser output was observed. The dependences of laser output power from distance between neighboring pumped regions and their number were determined. Decreasing of laser output power was demonstrated with corresponding distance shortening between pumped regions and increasing their quantity with simultaneous improvement of laser beam quality. Demonstrated mutual influence of neighboring pumped regions in the longitudinally diode pumped Yb:YAG microchip laser allow as to generate diffraction limited Gaussian beam with 2W of continuous-wave output power that 30 % higher than in case of one pumped zone.

621.3.038.8

общий = БД Труды научных работников БНТУ : 2017г.
труды сотрудников БНТУ = Научно-исследовательский политехнический институт (НИПИ) : НИЦ оптических материалов и технологий
труды сотрудников БНТУ = Приборостроительный факультет : кафедра "Лазерная техника и технология"
труды сотрудников БНТУ = Электроника. Радиоэлектроника (труды)
общий = ЛАЗЕРЫ
общий = ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ
общий = ЛАЗЕРНЫЕ ПУЧКИ
общий = ДИОДНАЯ НАКАЧКА
общий = ТУЛИЙ