Разгрузка резонатора посредством генерации второй гармоники в Nd : YAG-лазере с модуляцией добротности

  • Роза Игоревна Новицкая Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь https://orcid.org/0000-0002-2335-4376
  • Игорь Вячеславович Сташкевич Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь https://orcid.org/0000-0002-5491-5519
  • Евгений Семенович Воропай Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
DOI: https://doi.org/10.33581/2520-2243-2020-1-28-33

Аннотация

Рассматривается метод разгрузки резонатора через генерацию второй гармоники в неодимовом лазере, функционирующем в режиме модуляции добротности. Проводится теоретическое моделирование работы лазера при активной модуляции добротности, рассчитаны основные характеристики выходных импульсов и их зависимость от коэффициента потерь в системе и мощности накачки. Указанный метод может быть реализован в лазере с кристаллом второй гармоники внутри резонатора и электрооптическим затвором, на который подается импульс напряжения. Продолжительность этого импульса определяется временем, необходимым для формирования гигантского импульса в резонаторе, и составляет ~0,1–1,0 мкс в зависимости от мощности накачки. Длительность управляющего импульса напряжения должна быть постоянной с точностью до нескольких наносекунд. При этом на выходе лазера формируются наносекундные импульсы второй гармоники с пиковой интенсивностью порядка 10 –100 МВт/см2 . Продолжительность выходных импульсов определяется только длиной резонатора в случае, когда время переключения электрооптического затвора меньше, чем время обхода резонатора светом. Для достижения максимальной пиковой интенсивности импульсов необходимо уменьшить потери в системе до минимально возможного уровня и увеличить мощность накачки.

Биографии авторов

Роза Игоревна Новицкая, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

аспирантка кафедры лазерной физики и спектроскопии физического факультета. Научный руководитель – И. В. Сташкевич

Игорь Вячеславович Сташкевич, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

кандидат физико-математических наук, доцент; доцент кафедры лазерной физики и спектроскопии физического факультета

Евгений Семенович Воропай, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

доктор физико-математических наук, профессор; профессор кафедры лазерной физики и спектроскопии физического факультета

Литература

  1. Ma YF, Zhang JW, Li H, Yu X. High stable electro-optical cavity-dumped Nd : YAG laser. Laser Physics Letters. 2012;9(8):561–563. DOI: 10.7452/lapl.201210041.
  2. Yu X, Wang C, Ma YF, Chen F, Yan RP, Li XD. Performance improvement of high repetition rate electro-optical cavity-dumped Nd : GdVO 4 laser. Applied Physics B. 2012;106(2):309 –313. DOI: 10.1007/s00340-011-4786-7.
  3. Thomas GM, Minassian A, Sheng X, Damzen MJ. Diode-pumped Alexandrite lasers in Q-switched and cavity-dumped Q-switched operation. Optics Express. 2016;24(24):27212–27224. DOI: 10.1364/OE.24.027212.
  4. Gorbatsevich AS, Navitskaya RI, Stashkevich IV. Cavity dumping by the second harmonic generation. Journal of the Belarusian State University. Physics. 2017;2:57– 62. Russian.
  5. Navitskaya RI, Stashkevich IV. [Cavity dumping by the second harmonic generation in the Q-switched mode]. In: Kvantovaya elektronika. Materialy XI Mezhdunarodnoi nauchno-tekhnicheskoi konferentsii; 13–17 noyabrya 2017 g.; Minsk, Belarusʼ [Quantum Electronics. Materials of the XI International Scientific and Technical Conference; 2017 November 13–17; Minsk, Belarus]. Minsk: National Institute for Higher Education; 2017. p. 25–26. Russian.
  6. Navitskaya RI, Stashkevitch IV. Cavity dumping by the second harmonic generation in the mode-locked Nd : YAG laser. Nonlinear Phenomena in Complex Systems. 2019;22(2):177–189.
  7. Crystals Selection Guide [Internet; cited 2019 September 11]:29.9 –2.10. Available from: http://eksmaoptics.com/out/media/Crystals%202013%20EUR.pdf.
Опубликован
2020-01-27
Ключевые слова: Nd : YAG-лазер, разгрузка резонатора, балансные уравнения, модуляция добротности, электрооптический кристалл, кристалл второй гармоники
Поддерживающие организации Работа выполнена при поддержке Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований (договор № F18-118).
Как цитировать
Новицкая, Р. И., Сташкевич, И. В., & Воропай, Е. С. (2020). Разгрузка резонатора посредством генерации второй гармоники в Nd : YAG-лазере с модуляцией добротности. Журнал Белорусского государственного университета. Физика, 1, 28-33. https://doi.org/10.33581/2520-2243-2020-1-28-33
Выпуск
№ 1 (2020): Журнал Белорусского государственного университета. Физика
Раздел
Физика лазеров

Copyright (c) 2020 Журнал Белорусского государственного университета. Физика

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.

Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующим:

  1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial. 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
  2. Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся неэксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге) со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
  3. Авторы имеют право размещать их работу в интернете (например, в институтском хранилище или на персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу. (См. The Effect of Open Access).