МАСШТАБИРОВАНИЕ ВЫХОДНОЙ МОЩНОСТИ НЕПРЕРЫВНОГО YB:YAG МИКРОЧИП-ЛАЗЕРА ДЛЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

Усовершенствованию характеристик лазеров для использования в измерительных приборах уделяется большое внимание. Одним из перспективных направлений по уменьшению массогабаритных характеристик и энергопотребления для твердотельных лазеров является использование диодной накачки и микрочипконфигурации резонатора. Увеличение выходной мощности при сохранении качества лазерного пучка для данного класса излучателей затруднительно из-за тепловых эффектов, возникающих в активной среде при увеличении мощности накачки. Целью данной работы было исследование возможности увеличения выходной мощности микрочип-лазера, построенного по принципу мультипликации прокачиваемых зон, при сохранении качества генерируемого лазерного пучка, близкого к дифракционному.

Проведено исследование непрерывного микрочип-лазера с продольной диодной накачкой на основе кристалла Yb:YAG. В представленном лазере излучение от нескольких лазерных диодов фокусируется в отдельные области активного элемента (мультипликация прокачиваемых зон), что позволяет реализовать одновременную генерацию нескольких лазерных пучков. Предметом исследования были энергетические и пространственные характеристики генерируемых лазерных пучков.

Обнаружен эффект взаимного влияния прокачиваемых зон на энергетические и пространственные характеристики отдельного лазерного пучка и, как следствие, на характеристики суммированного излучения. Определены зависимости изменения выходной мощности лазера от расстояния между соседними прокачиваемыми областями и их количеством. При одинаковой мощности накачки мощность отдельного лазерного пучка уменьшается с уменьшением расстояния между прокачиваемыми зонами и при увеличении их количества c одновременным улучшением качества генерируемого лазерного пучка.

Эффект взаимного влияния прокачиваемых зон Yb:YAG микрочип-лазера позволил получить Гауссов профиль интенсивности отдельного лазерного пучка при мощности генерируемого излучения 2 Вт при прокачке четырех зон, что на 30 % больше, чем для случая отсутствия прокачки соседних областей. 

1. Andreev, A.N. Opticheskie izmereniya / A.N. Andreev, E.V. Gavrilov, G.G. Ishanin. - M. : Logos, 2008. - 416 s.

2. Gornushkin, I.B. Microchip laser-induced breakdown spectroscopy: apreliminary feasibility investigation / I.B. Gornushkin [et al.] // Appl. Spectrosc. - 2004. - No. 58. - P. 762-769.

3. Hoehse, M. Assessment of suitable diode pumped solid state lasers for laser induced breakdown and Raman spectroscopy / M. Hoehse, I. Gornushkin, S. Merk, U. Panne // J. Anal. At. Spectrom. - 2011. - No. 26. - P. 414-424.

4. Moulton, P. Recent Advances in Solid State Lasers and Nonlinear Optics for Remote Sensing / P. Moulton [et al.] // Proceedings of SPIE. - 2003. - Vol. 4893. - P. 193- 202.

5. Nejad, S.M. Low-Noise High-Accuracy TOF Laser Range Finder / S.M. Nejad, S. Olyaee // American Journal of Applied Sciences. - 2008. - No. 5 (7). - P. 755-762.

6. Karavanskii, V.A. Linear and nonlinear optical properties of gold-doped porous glass / V.A. Karavanskii, V.I. Krasovskii // Proc. of SPIE. - 2006. - Vol. 6344. - 63442M-1 (6 p.).

7. Denker, B. Handbook of solid-state lasers. Materials, systems and applications / B. Denker, E. Shklovsky. - Cambridge : Woodhead Publishing, 2013. - 660 p.

8. Zayhowski, J. Thermal guiding in microchip lasers / J. Zayhowski, H. Jenssen, G. Dube // OSA Proc. Advanced Solid-State Lasers. - 1991. - No. 6. - P. 9-13.

9. Ivashko, A.M. Metod opredeleniya polozheniya fokal'noi ploskosti fokusiruyushchikh komponentov / A.M. Ivashko, V.E. Kisel', N.V. Kuleshov // Pribory i metody izmerenii. - 2017. - T. 8, № 1. - S. 49-54.

10. Osvetitel'naya sistema : pat. 19694 Resp. Belarus', MPK G 02 F 1/01 / V.V. Batyushkov [i dr.]; zayavitel' OAO «Peleng». - № a20121492 ; zayavl. 26.10.2012 ; opubl. 30.06.2014 // Ofitsial'nyi byul. / Nats. tsentr intellekt. sobstvennosti. - 2014. - 6 s.