Мощный короткоимпульсный твёрдотельный микролазер с сегментированной диодной накачкой

Мамонов Д.Н., Климентов С.М., Державин С.И., Тимошкин В.Н., Кравченко Я.В., Карпов Н.В.

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Мамонов Д.Н, Климентов С.М., Державин С.И., Тимошкин В.Н., Кравченко Я.В., Карпов Н.В. Мощный короткоимпульсный твёрдотельный микролазер с сегментированной диодной накачкой // Оптический журнал. 2020. Т. 87. № 8. С. 12–20. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2020-87-08-12-20

Mamonov D.N., Klimentov S.M., Derzhavin S.I., Timoshkin V.N., Kravchenko Ya.V., Karpov N.V. High-power short-pulse solid-state microlaser with segmented diode pumping[in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2020. V. 87. № 8. P. 12–20. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2020-87-08-12-20

Ссылка на англоязычную версию:

D. N. Mamonov, S. M. Klimentov, S. I. Derzhavin, V. N. Timoshkin, Ya. V. Kravchenko, and N. V. Karpov, "High-power short-pulse solid-state microlaser with segmented diode pumping," Journal of Optical Technology. 87(8), 459-464 (2020). https://doi.org/10.1364/JOT.87.000459

Аннотация:

Экспериментально исследованы особенности импульсной генерации в компактной лазерной системе с пассивной модуляцией добротности на базе YAG: Nd³⁺, в которой используется сегментированная накачка активной среды семью квазинепрерывными лазерными диодами с оптоволоконными выводами излучения. Изучена зависимость возникновения генерации излучения от индивидуальных и корреляционных характеристик каналов накачки, а также в условиях отключения одного или нескольких каналов. Достигнута максимальная выходная энергия излучения в 20 мДж при длительности синхронного импульса 3,3 нс. Экспериментально подтверждена возможность получения устойчивого оптического пробоя воздуха с помощью разработанного лазера, что позволяет использовать его на практике, к примеру, для воспламенения горючих смесей.

Ключевые слова:

твёрдотельный лазер, продольная диодная накачка, сегментированная накачка, модуляция добротности, оптический пробой воздуха

Коды OCIS: 140.3580, 140.5560, 140.3540, 140.3440

Список источников:

1. Mamonov D.N., Klimentov S.M., Derzhavin S.I., Kravchenko Ya.V. Generation dynamics of coupled pulses from a single active element of the end-pumped solid-state laser: experiment and simulation // Physics of Wave Phenomena. 2018. Т. 26. № 3. С. 214–220.

2. Mamonov D.N., Il’ichev N.N., Sirotkin A.A., Pivovarov P.A., Rebrov S.G., Derzhavin S.I., Klimentov S.M. High-power compact laser with segmented longitudinal pumping of coupled laser channels // Quantum Electronics. 2015. Т. 45. № 6. С. 508–510.

3. Tsunekane M., Inohara T., Ando A., Kido N., Kanehara K., Taira T. High peak power, passively-switched microlaser for ignition of engines // Quantum Electronics. 2010. Т. 46. № 2. С. 277–284.

4. Bhandari R., Taira T. > 6 MW peak power at 532 nm from passively Q-switched Nd: YAG/Cr: YAG microchip laser // Optics express. 2011. V. 19. № 20. P. 19135–19141.

5. Kroupa G., Winkelhofer E., Franz G. Novel miniaturized high-energy Nd-YAG laser for spark ignition in internal combustion engines // Optical Engineering. 2009. V. 48. № 1. P. 014202–5.

6. Pavel N., Tsunekane M., Taira T. Composite, all-ceramics, high-peak power Nd: YAG/Cr: YAG monolithic micro-laser with multiple-beam output for engine ignition // Optics express. 2011. V. 19. № 10. P. 9378–9384.

7. Fabiny L., Colet P., Roy R., Lenstra D. Coherence and phase dynamics of spatially coupled solid-state lasers // Physical Review A. 1993. V. 47. № 5. P. 4287.

8. Laabs H., Ozygus B. The influence of transverse structures on the coupling of solid-state lasers // Optics and Laser Technology. 1997. V. 29. № 7. P. 401–406.

9. Zehnle V. Theoretical model for coupled solid-state lasers // Physical Review A. 2000. V. 62. № 3. P. 033814.

10. Möller M., Forsmann B., Jansen M. Dynamics of three coupled Nd: YVO₄ microchip lasers // Journal of Optics B: Quantum and Semiclassical Optics. 2000. V. 2. № 3. P. 371.

11. Pavel N., Tsunekane M., Taira T. Composite, all-ceramics, high-peak power Nd: YAG/Cr: YAG monolithic micro-laser with multiple-beam output for engine ignition // Optics express. 2011. V. 19. № 10. P. 9378.