ISSN 0021-3454 (печатная версия)
ISSN 2500-0381 (онлайн версия)
Меню

6
Содержание
том 61 / ИЮНЬ, 2018
СТАТЬЯ

DOI 10.17586/0021-3454-2018-61-2-100-105

УДК 621.01; 62-531.4

МЕТОДЫ КОМПЕНСАЦИИ ТЕРМООПТИЧЕСКИХ ИСКАЖЕНИЙ В АКТИВНОМ ЭЛЕМЕНТЕ ТВЕРДОТЕЛЬНОГО ЛАЗЕРА

Биндюк В. В.
Университет ИТМО, кафедра мехатроники; доцент


Аннотация. Исследование направлено на оптимизацию рабочих параметров твердотельного лазера приведением процесса компенсации термооптических искажений в активном элементе к состоянию наибольшей эффективности. Под компенсацией термооптических искажений понимается компенсация смещения оптической оси лазера, а также устранение неравномерного распределения оптической длины пути излучения по сечению пучка. Как причина подобных явлений рассматривается наличие градиента температуры в активном элементе лазера. Проанализированы методы компенсации термооптических искажений, предложена их классификация по видам компенсируемых искажений.  
Ключевые слова: твердотельный лазер, активный элемент, термооптические искажения, адаптивная оптика

Список литературы:
  1. Мезенов А. В., Сомс Л. Н., Степанов А. И. Термооптика твердотельных лазеров. Л.: Машиностроение, 1986. 198 с.
  2. Koechner W. Solid-State Laser Engenering. NY: Springer, 2006. 765 p.
  3. Кравцов Н. В. Основные тенденции развития твердотельных лазеров с полупроводниковой накачкой // Квантовая электроника. 2001. Т. 31, № 8. С. 661—677.
  4. Гречин С. Г., Николаев П. П. Квантроны твердотельных лазеров с поперечной полупроводниковой накачкой // Квантовая электроника. 2009. Т. 39, № 1. С. 1—17.
  5. Глухих И. В., Димаков С. А., Курунов Р. Ф., Поликарпов С. С., Фролов С. В. Мощные твердотельные лазеры на Nd:YAG с поперечной диодной накачкой и улучшенным качеством излучения // ЖТФ. 2011. Т. 81, № 8. С. 70—75.
  6. Zenzie H. H., Knights M. G., Mosto J. R., Chicklis E. P., Perkins P. E. Scalable Diode Array Pumped Nd-Rod Laser // Technical Digest. Advanced Solid-State Lasers. 1990. P. 257—272.
  7. Zhe Ma, Daijun Li, Jiancun Gao, Nianle Wu, Keming Du. Thermal effects of the diode end-pumped Nd:YVO4 slab // Optics Communications. 2007. N 275. P.179—185.
  8. Петрушкин С. В., Самарцев В. В. Лазерное охлаждение твердых тел. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. 224 с.
  9. Nemova G., Kashyap R. Yb3+-doped fiber laser with integrated optical cooler // SPIE. 2010. Vol. 7686. P. 14—20.
  10. Mu Zhou, Xiao Feng Wang, Ji Chun Tan. Feasibility analysis of radiation balanced laser // Optics Communications. 2009. Vol. 282. P. 1841—1846.
  11. Pat. US 5121405 А. Alignment control system for lasers / D. K. Negus. 09.06.1992. 
  12. Саврасов А. Н., Биндюк В. В. Электронно-оптический регулятор направления // Изв. вузов. Приборостроение. 2015. Т. 58, № 12. С. 973—978.
  13. Scaggs M., Haas G. Thermal lensing compensation optics for high power lasers // Laser Resonators and Beam Control XIII. 2011. Vol. 7913. P. 105—114.
  14. Piehler S., Thiel C., Voss A., Abdou Ah. M., Graf T. Self-compensation of thermal lensing in optics for highbrightness solid-state lasers // SPIE. 2012. Vol. 8239. P. 114—123.
  15. Graf T., Weber R., Wyss E., Weber H. P. Self-adapting thermal lens to compensate for the thermally induced lens in solid-state lasers // SPIE. 2000. Vol. 3930. P. 123—128.
  16. Graf T., Wyss E., Roth M., Weber H. P. Compensation of thermal lenses in high-power solid-state lasers // SPIE. 2003. Vol. 5137. P. 18—27.
  17. Roth M. S., Graf T., Weber H. P. Self-adaptive compensation of thermal lenses in an end-pumped Nd:YAG laser // SPIE. 2003. Vol. 5147. P. 236—242.
  18. Jang W. K., Shin S. S., Lee S. Compensation of thermal lensing effect and TEM00 mode generation in cw Nd:YAG laser // SPIE. 2003. Vol. 5175. P. 208—215.
  19. Jie Lia, Xiqu Chen.Aberration compensation of laser mode using a novel intra-cavity adaptive optical system // Optik. 2013. Vol. 124. P. 272—275.
  20. Kelly T.-L., Naumov A. F., Loktev M. Yu., Rakhmatulin M. A., Zayakin O. A. Focusing of astigmatic laser diode beam by combination of adaptive liquid crystal lenses // Optics Communications. 2000. Vol. 181. P. 295—301.
  21. Ono H., Yoshida M., Morisaki T. Characteristics of optically controllable focusing lens generated in guest-host liquid crystals // Optics Communications. 2002. Vol. 211. P. 309—312.
  22. Eberlea G., Chirona V., Wegenera K. Simulation and realization of a focus shifting unit using a tunable lens for 3D laser material processing // Physics Procedia. 2013. Vol. 41. P. 441—447.
  23. Шанин О. И. Адаптивные оптические системы в импульсных мощных лазерных установках. М.: Техносфера, 2012. 200 с.
  24. Ермолаева Е. В., Зверев В. А., Филатов А. А. Адаптивная оптика. СПб: НИУ ИТМО, 2012. 297 с.
  25. Алиханов А. Н., Берченко Е. А. Деформируемые зеркала для силовых лазерных систем // Лазерно-оптические системы и технологии. 2009. С. 54—58.
  26. Канев Ф. Ю., Лукин В. П. Адаптивная оптика. Численные и экспериментальные исследования. Томск: Изд-во Института оптики атмосферы СО РАН, 2005. 250 с.
  27. Lefaudeux N., Levecq X., Dovillaire G., Ballesta J., Lavergne E., Sauvageot P., Escolano L. Development of a new technology of deformable mirror for ultra intense laser applications // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. 2011. Vol. A 653. P. 164—167.
  28. Miks A., Novak J., Novak P. Theoretical analysis of imaging properties of apressure-actuated deformable mirror for adaptive compensation of rotationally symmetrical wavefronts // Optics and Lasers in Engineering. 2011. Vol. 49. P. 1268—1273.
  29. Xingkun Ma, Lei Huangn, Mali Gong, Qiao Xue. Trans-reflection thermal driven deformable mirror with flexible bonding in high energy laser system // Optics Communications. 2014. Vol. 326. P. 166—169.
  30. Ping Yang, Yuan Liu, Wei Yang, Ming-Wu Ao, Shi-Jie Hu, Bing Xu, Wen-Han Jiang. Adaptive mode optimization of a continuous-wave solid-state laser using an intracavity piezoelectric deformable mirror // Optics Communications. 2007. Vol. 278. P. 377—381.
  31. Александров А. Г., Завалова В. Е., Кудряшов А. В., Панченко В. Я., Рукосуев А. Л., Самаркин В. В. Адаптивная оптика для мощных лазеров со сверхкороткими импульсами излучения // Фотоника. 2007. Т. 6. С. 16—20.
  32. Пат. 2626732 РФ. Твердотельная лазерная установка / А. Н. Саврасов, В. В. Биндюк. 31.07. 2017