Влияние матрицы на характеристики квазитрехуровневого неодимового лазера при стационарной генерации

Авторы

  • Игорь Вячеславович Сташкевич Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Валерия Игоревна Герасименко Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

Ключевые слова:

неодимовый лазер, квазитрехуровневая схема, эффективность, порог генерации, Nd : KGW, Nd : GVO, Nd : YVO, Nd : YAG, Nd : YAP, Nd : GGG, Nd : Y2O3

Аннотация

Проанализированы генерационные характеристики неодимового лазера с квазитрехуровневой схемой для наиболее распространенных кристаллических матриц. Матрица, в которой находятся ионы неодима, определяет основные параметры активной среды – величину штарковского расщепления уровней, время жизни возбужденного состояния, концентрацию ионов неодима, сечений поглощения и излучения. Теоретическое исследование энергетических характеристик излучения такого лазера с различными матрицами проведено для стационарного режима генерации. Анализ выполнялся для модели лазера с продольной диодной накачкой. Показано, что максимальный КПД имеет неодимовый лазер с матрицей калий-гадолиниевого вольфрамата (KGW), следующие по эффективности матрицы – ванадат гадолиния и ванадат иттрия. Наиболее низкую эффективность демонстрируют матрицы из оксида иттрия, иттриево-алюминиевого перовскита (YAP) и гадолиниево-галлиевого граната (GGG). Самый низкий порог генерации имеют лазеры с матрицами иттриево-алюминиевого граната (YAG) и ванадата гадолиния (GVO).

Биографии авторов

  • 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

  • Валерия Игоревна Герасименко, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

    студентка физического факультета

Библиографические ссылки

  1. Khramov V. Yu. Raschet elementov lazernykh sistem dlya informatsionnykh i tekhnologicheskikh kompleksov. Saint Petersburg, 2008 (in Russ.).
  2. Stashkevich I. V., Karanouskaya Y. V. Temperature dependence generation of quasi-three-level Nd laser. Vestnik BGU. Ser. 1, Fiz. Mat. Inform. 2016. No. 1. P. 68–74 (in Russ.).
  3. Kaminskii A. A. Laser crystals, their physics and properties. Berlin, 1990.
  4. Mikhailov V. A., Zagumennyi A. I., Sherbakov I. A. Diode-Pumped Lasers Based on GdVO 4 Crystal. Laser Phys. 2003. Vol. 13, No. 3. P. 311–318.
  5. Zavartsev Yu. D., Zagumennyi A. I., Zerrouk F., et al. Diode-pumped quasi-three-level 456 nm Nd : GdVO 4 laser. Quantum. Electron. 2003. Vol. 33, No. 7. P. 651–654. DOI: 10.1070/QE2003v033n07ABEH002473.
  6. He K. N., Wei Z. Y., Li D. H., et al. Diode-pumped Nd : GGG laser at 937 nm under direct pumping. Laser Phys. 2011. Vol. 21, No. 10. P. 1745–1749.
  7. Soulard R., Xu B., Doualan J. L., et al. Ground- and excited-state absorption and emission spectroscopy of Nd : GGG. J. Lumin. 2012. Vol. 132, No. 10. P. 2521–2524. DOI: 10.1016/j.jlumin.2012.03.061.
  8. Walsh B., McMahon J., Edwards W., et al. Spectroscopic characterization of Nd : Y 2 O 3 : application toward a differential absorption lidar system for remote sensing of ozone. J. Opt. Soc. Am. B. 2002. Vol. 19, No. 12. P. 2893–2903. DOI: 10.1364/JOS-AB.19.002893.
  9. Stashkevich I. V., Navitskaya Р. I. Lasing characteristics of quasi-three-level diode-pumped Nd : KGW laser. Vestnik BGU. Ser. 1, Fiz. Mat. Inform. 2016. No. 3. P. 71–75 (in Russ.).

Загрузки

Опубликован

2017-01-23

Выпуск

№ 1 (2017): Журнал Белорусского государственного университета. Физика

Раздел

Физика лазеров

Лицензия

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).

Как цитировать

(1)
Сташкевич, И. В.; Герасименко, В. И. Влияние матрицы на характеристики квазитрехуровневого неодимового лазера при стационарной генерации. Журнал Белорусского государственного университета. Физика 2017, вып. 1, 88-94.