Влияние наведенных потерь на спектральную эффективность генерации этанольных растворов красителей различных классов

Авторы

  • Викентий Викентьевич Тарковский Гродненский государственный университет им. Янки Купалы, ул. Ожешко, 22, 230023, г. Гродно, Беларусь

Ключевые слова:

лазерные красители, спектральная эффективность генерации, микросекундная когерентная накачка, триплет-триплетное поглощение, синглет-синглетное поглощение, нелинейное рассеяние излучения, нестационарная самодифракция излучения, термооптические искажения резонатора

Аннотация

Исследована эффективность генерации ряда этанольных растворов красителей в зависимости от длины волны когерентной накачки микросекундной длительности. Показано, что максимальная эффективность генерации достигается при накачке не в максимум основной полосы спектра поглощения красителей. В определенных для каждого красителя спектральных диапазонах наблюдается падение КПД генерации. Проанализированы причины указанного явления – триплет-триплетное и синглет-синглетное поглощение. В рассматриваемом случае основную роль играет поглощение излучения накачки в системе возбужденных синглетных уровней с образованием долго- и короткоживущих фотопродуктов, которые поглощают в области усиления, но в генерации не участвуют. Исследование кинетики люминесценции красителя DCM показало, что еще одной причиной появления наведенных потерь выступает нелинейное рассеяние излучения в растворе красителя, которое возникает вследствие нестационарной самодифракции излучения накачки на фазовых шумовых решетках, формирующихся в результате тепловыделения при поглощении света в канале возбужденных синглетных уровней в просветляющемся растворе красителя. Эксперименты по зондированию наведенных потерь и пикосекундная спектроскопия подтвердили появление в определенных спектральных интервалах микросекундной когерентной накачки термооптических искажений активной среды.

Биография автора

  • Викентий Викентьевич Тарковский, Гродненский государственный университет им. Янки Купалы, ул. Ожешко, 22, 230023, г. Гродно, Беларусь

    кандидат физико-математических наук; доцент кафедры теоретической физики и теплотехники физико-технического факультета

Библиографические ссылки

  1. Artemiev NM, Batishche SA, Bortkevich AV, Eremenko AS, Malinin BG, Mostovnikov VA, et al. [Highly efficient microsecond dye solution laser converter]. Zhurnal prikladnoi spektroskopii. 1987;47(5):719–723. Russian.
  2. Batishche SA, Mostovnikov VA, Tarkovsky VV. [Wide-range microsecond dye laser with two-stage excitation]. Kvantovaya elektronika. 1995;22(7):651–652. Russian.
  3. Batishche SA, Mostovnikov VA, Tarkovsky VV. [Investigation of amplifying circuits of microsecond dye lasers with two-stage excitation]. Pribory i tekhnika eksperimenta. 1995;4:130–137. Russian.
  4. Batishche SA, Ganzha VA, Mostovnikov VA, Malevich NA, Perlov DI, Shifrin VP. [Investigation of the operation of a laser system based on dye solutions pumped by nanosecond high-power radiation pulses]. Zhurnal prikladnoi spektroskopii. 1983;39(6):934–938. Russian.
  5. Tarkovsky VV, Kurstak VYu, Anufrik SS. [Dependence of the generation efficiency on the excitation frequency during pumping of a solution of rhodamine 6G by microsecond laser pulses]. Zhurnal prikladnoi spektroskopii. 2002;69(6):747–750. Russian.
  6. Tarkovsky VV, Kurstak VYu, Anufrik SS. [Anomalous dependence of the generation characteristics of dye solutions on the spectral composition of the exciting radiation during microsecond coherent pumping]. Kvantovaya elektronika. 2003;33(10):869–875. Russian.
  7. Dzyubenko MI, Naumenko IG, Pelipenko VP, Soldatenko SE. [Visible dye laser with high efficiency]. Pis’ma v ZhETF. 1973;18(1):43–46. Russian.
  8. Rubinov AN, Tomin VI. [Optical quantum generators and their applications]. In: Mirimanov RG, editor. Radiotekhnika [Radiotechnics]. Moscow: Russian Institute for Scientific and Technical Information; 1976. p. 5–127 (Itogi nauki i tekhniki; volume 9). Russian.
  9. Batishche SA, Ganzha VA, Mostovnikov VA, Perlov DI, Shifrin VP. [Spectral characteristics of absorption in the channel of excited singlet levels for ethanol solutions of coumarin, rhodamine and oxazine dyes]. In: Lazery na osnove slozhnykh organicheskikh soedinenii i ikh primenenie. Tezisy Tret’ei Vsesoyuznoi konferentsii; 10–12 sentyabrya 1980 g.; Uzhgorod, Rossiya [Lasers based on complex organic compounds and their applications. Abstracts of the 3rd All-Union conference; 1980 September 10–12; Uzhgorod, Russia]. Minsk: Institute of Physics of the Academy of Sciences of the BSSR; 1980. p. 233–235. Russian.
  10. Batishche SA, Gurlenya VI, Malevich NA, Mostovnikov VA, Myshalov PI, Tatur GA. [Peculiarities of creating high-power wide-range laser systems based on dye solutions]. Zhurnal prikladnoi spektroskopii. 1986;44(2):214–219. Russian.
  11. Batishche SA, Malevich NA, Mostovnikov VA. [On the mechanism of non-linear scattering of nanosecond radiation in dye solutions]. In: Rubanov AS, editor. Obrashchenie volnovogo fronta lazernogo izlucheniya v nelineinykh sredakh. Materialy II Vsesoyuznoi konferentsii; 27–29 oktyabrya 1989 g.; Minsk (Raubichi), Belarus’ [Reversal of the wave front of laser radiation in non-linear media. Materials of the 2nd All-Union conference; 1989 October 27–29; Minsk (Raubichi), Belarus]. Minsk: Institute of Physics of the Academy of Sciences of the BSSR; 1990. p. 339–344. Russian.
  12. Malevich NA. Shirokodiapazonnye impul’sno-periodicheskie lazernye sistemy na osnove lazera na AIG : Nd3+ s obrashcheniem volnovogo fronta [Wide-range repetitively pulsed laser systems based on a YAG : Nd3+ laser with wavefront conjugation] [dissertation]. Minsk: [s. n.]; 1993. 245 p. Russian.
  13. Muller A, Schulz-Henning J, Tashiro H. Excited state absorption of 1,3,3,1′,3′,3′-hexamethylindotricarbocyanine iodide: a quantitative study by ultrafast absorption spectroscopy. Applied Physics. 1977;12(4):333–339. DOI: 10.1007/BF00886035.
  14. Tarkovsky VV, Anufrik SS, Kurstak VYu. [Influence of induced losses on the spectral efficiency of rhodamine 6G generation under microsecond coherent pumping]. Quantum Electronics. 2021;51(6):525–532. Russian.
  15. Anufrik SS, Dzyubenko MI, Nikolaev SV, Pozhar VV, Sazonko GG, Tarkovsky VV. [Influence of the excitation wavelength on the generation characteristics of coherently pumped dye lasers]. Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physics and Mathematics Series. 2013;2:111–117. Russian.
  16. Vejjabhinanta V, Singh A, Charoensawad R, Nouri K. Laser and light therapies for acne. In: Nouri K, editor. Lasers in dermatology and medicine. London: Springer; 2012. p. 187–192. DOI: 10.1007/978-0-85729-281-0.
  17. Platonova DV, Zamyatina VA, Dymov AM, Kovalenko AA, Vinarov AZ, Minaev VP. [Laser lithotripsy]. Urologiya. 2015;6:116–121. Russian.

Загрузки

Дополнительные файлы

Опубликован

2022-06-06

Выпуск

№ 2 (2022): Журнал Белорусского государственного университета. Физика

Раздел

Лазерная физика

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)
Тарковский, В. В. . Влияние наведенных потерь на спектральную эффективность генерации этанольных растворов красителей различных классов. Журнал Белорусского государственного университета. Физика 2022, вып. 2, 26-38. https://doi.org/10.33581/2520-2243-2022-2-26-38.
Crossref
Scopus
Google Scholar
Europe PMC