Библиотека · ИПА РАН

Публикации

Поиск

Пикосекундные Nd:YAG лазеры с субджоулевым уровнем энергии для лунной лазерной дальнометрии

А. Ф. Корнев, Р. В. Балмашнов, В. В. Коваль

Труды ИПА РАН, вып. 58, 41–50 (2021)

Ключевые слова: Nd:YAG лазер, твердотельный лазер, микрочип лазер, регенеративный усилитель, лунный лазерный дальномер, локация Луны

Информация о статье Текст статьи

Аннотация

В работе представлено сравнение двух схем мощных пикосекундных лазерных усилителей с субджоулевым уровнем выходной энергии, работающих на частоте следования импульсов 200 Гц, которые могут быть использованы в лунной лазерной дальнометрии: (1) однокаскадная шестипроходовая на активном элементе Nd:YAG Ø15 × 140 и (2) двухкаскадная двухпроходовая на двух активных элементах Nd:YAG Ø15 × 140 мм и Ø10 × 140 мм. В работе приведены основные экспериментальные результаты испытаний и сравнение схем. Выходная энергия импульсов излучения 1064 нм в схемах (1) и (2) составила 0.53 Дж и 0.92 Дж, длительность импульсов — 81 пс и 71 пс соответственно. Выходная энергия схемы (2) была ограничена эффектом мелкомасштабной самофокусировки. Выходное излучение в каждой схеме было преобразовано во вторую гармонику с помощью кристалла LBO. Эффективность генерации второй гармоники в схемах (1) и (2) составила 54 % и 79 % соответственно. Энергия излучения на длине волны 532 нм составила 286 мДж и 730 мДж в схемах (1) и (2) соответственно. Выходная энергия схемы (2) была ограничена эффектом мелкомасштабной самофокусировки. Обе разработанные схемы обладают высокой стабильностью формы импульса, высокой выходной энергией и высокой частотой следования импульсов. Однокаскадная схема (1) имеет меньшую себестоимость за счет использования одного каскада усиления, но является более сложной. Энергия импульса на выходе усилителя (1) достаточна для использования его в лунной лазерной дальнометрии. Схема (2) устойчива к разъюстировкам, в ней проще компенсировать термически наведенное двулучепреломление и нестационарные искажения волнового фронта. Схема (2) позволяет получить более высокую равномерность распределения интенсивности излучения в ближнем поле и меньшую расходимость излучения. Значения выходной энергии на длинах волн 1064 нм и 532 нм, которые получены в схеме (2), являются рекордными для данного класса лазеров.

Цитирование

Текст

Бибтех

RIS

А. Ф. Корнев, Р. В. Балмашнов, В. В. Коваль. Пикосекундные Nd:YAG лазеры с субджоулевым уровнем энергии для лунной лазерной дальнометрии // Труды ИПА РАН. — 2021. — Вып. 58. — С. 41–50.

@article{kornev2021,
  abstract = {В работе представлено сравнение двух схем мощных пикосекундных лазерных усилителей с субджоулевым уровнем выходной энергии, работающих на частоте следования импульсов 200 Гц, которые могут быть использованы в лунной лазерной дальнометрии: (1) однокаскадная шестипроходовая на активном элементе Nd:YAG Ø15 × 140 и (2) двухкаскадная двухпроходовая на двух активных элементах Nd:YAG Ø15 × 140 мм и Ø10 × 140 мм. В работе приведены основные экспериментальные результаты испытаний и сравнение схем.
Выходная энергия импульсов излучения 1064 нм в схемах (1) и (2) составила 0.53 Дж и 0.92 Дж, длительность импульсов — 81 пс и 71 пс соответственно. Выходная энергия схемы (2) была ограничена эффектом мелкомасштабной самофокусировки. Выходное излучение в каждой схеме было преобразовано во вторую гармонику с помощью кристалла LBO. Эффективность генерации второй гармоники в схемах (1) и (2) составила 54 % и 79 % соответственно. Энергия излучения на длине волны 532 нм составила 286 мДж и 730 мДж в схемах (1) и (2) соответственно. Выходная энергия схемы (2) была ограничена эффектом мелкомасштабной самофокусировки.
Обе разработанные схемы обладают высокой стабильностью формы импульса, высокой выходной энергией и высокой частотой следования импульсов. Однокаскадная схема (1) имеет меньшую себестоимость за счет использования одного каскада усиления, но является более сложной. Энергия импульса на выходе усилителя (1) достаточна для использования его в лунной лазерной дальнометрии. Схема (2) устойчива к разъюстировкам, в ней проще компенсировать термически наведенное двулучепреломление и нестационарные искажения волнового фронта. Схема (2) позволяет получить более высокую равномерность распределения интенсивности излучения в ближнем поле и меньшую расходимость излучения. Значения выходной энергии на длинах волн 1064 нм и 532 нм, которые получены в схеме (2), являются рекордными для данного класса лазеров.},
  author = {А.~Ф. Корнев and Р.~В. Балмашнов and В.~В. Коваль},
  doi = {10.32876/ApplAstron.58.41-50},
  issue = {58},
  journal = {Труды ИПА РАН},
  keyword = {Nd:YAG лазер, твердотельный лазер, микрочип лазер, регенеративный усилитель, лунный лазерный дальномер, локация Луны},
  note = {russian},
  pages = {41--50},
  title = {Пикосекундные Nd:YAG лазеры с субджоулевым уровнем энергии для лунной лазерной дальнометрии},
  url = {http://iaaras.ru/library/paper/2097/},
  year = {2021}
}

TY  - JOUR
TI  - Пикосекундные Nd:YAG лазеры с субджоулевым уровнем энергии для лунной лазерной дальнометрии
AU  - Корнев, А. Ф.
AU  - Балмашнов, Р. В.
AU  - Коваль, В. В.
PY  - 2021
T2  - Труды ИПА РАН
IS  - 58
SP  - 41
AB  - В работе представлено сравнение двух схем мощных пикосекундных
лазерных усилителей с субджоулевым уровнем выходной энергии,
работающих на частоте следования импульсов 200 Гц, которые могут быть
использованы в лунной лазерной дальнометрии: (1) однокаскадная
шестипроходовая на активном элементе Nd:YAG Ø15 × 140 и (2)
двухкаскадная двухпроходовая на двух активных элементах Nd:YAG Ø15 ×
140 мм и Ø10 × 140 мм. В работе приведены основные экспериментальные
результаты испытаний и сравнение схем.  Выходная энергия импульсов
излучения 1064 нм в схемах (1) и (2) составила 0.53 Дж и 0.92 Дж,
длительность импульсов — 81 пс и 71 пс соответственно. Выходная
энергия схемы (2) была ограничена эффектом мелкомасштабной
самофокусировки. Выходное излучение в каждой схеме было преобразовано
во вторую гармонику с помощью кристалла LBO. Эффективность генерации
второй гармоники в схемах (1) и (2) составила 54 % и 79 %
соответственно. Энергия излучения на длине волны 532 нм составила 286
мДж и 730 мДж в схемах (1) и (2) соответственно. Выходная энергия
схемы (2) была ограничена эффектом мелкомасштабной самофокусировки.
Обе разработанные схемы обладают высокой стабильностью формы
импульса, высокой выходной энергией и высокой частотой следования
импульсов. Однокаскадная схема (1) имеет меньшую себестоимость за
счет использования одного каскада усиления, но является более
сложной. Энергия импульса на выходе усилителя (1) достаточна для
использования его в лунной лазерной дальнометрии. Схема (2) устойчива
к разъюстировкам, в ней проще компенсировать термически наведенное
двулучепреломление и нестационарные искажения волнового фронта. Схема
(2) позволяет получить более высокую равномерность распределения
интенсивности излучения в ближнем поле и меньшую расходимость
излучения. Значения выходной энергии на длинах волн 1064 нм и 532 нм,
которые получены в схеме (2), являются рекордными для данного класса
лазеров.
DO  - 10.32876/ApplAstron.58.41-50
UR  - http://iaaras.ru/library/paper/2097/
ER  -