Релаксационные колебания в биполяризационном Nd : YAG-лазере с резонатором Фабри–Перо

П. А. Хандохин

  • Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики РАН, г. Нижний Новгород
Аннотация: На основе модели биполяризационного лазера, учитывающей реальные ориентации поглощающих и излучающих диполей активных центров в элементарной ячейке монокристалла Nd : YAG, показано, что для возникновения низкочастотных релаксационных колебаний необходимо участие обоих конкурирующих каналов накачки через линейно и циркулярно поляризованные дипольные переходы.
Ключевые слова: лазер, поляризационная мода, наведенная анизотропия усиления, релаксационные колебания.
Поступила в редакцию: 13.01.2020
Исправленный вариант: 15.04.2020
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2020, 50:9, 826–829
Образец цитирования: П. А. Хандохин, “Релаксационные колебания в биполяризационном Nd : YAG-лазере с резонатором Фабри–Перо”, Квантовая электроника, 50:9 (2020), 826–829 [Quantum Electron., 50:9 (2020), 826–829]

Динамика излучения Yb, Er-лазера с диодной накачкой при воздействии на пассивный затвор мощной внешней подсветки

Е. О. Батура, Ю. К. Бобрецова, М. В. Богданович, Д. А. Веселов, А. В. Григорьев, В. Н. Дудиков, А. М. Кот, Н. А. Пихтин, А. Г. Рябцев, Г. И. Рябцев, С. О. Слипченко, П. В. Шпак

  • Институт физики им. Б. И. Степанова НАНБ, г. Минск
  • Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН, г. С.-Петербург
Аннотация: Исследована временная динамика Yb, Er-лазера с поперечной диодной накачкой при воздействии на пассивный Co2+:MgAl2O4-затвор излучения полупроводникового импульсного модуля с интегральной плотностью потока энергии 0.15 – 0.16 Дж/см2. Показано, что с помощью внешней подсветки затвора можно изменять время задержки начала генерации и величину временного джиттера ΔTgi. Зависимость ΔTgi от интервала между моментом включения модуля подсветки и моментом генерации лазерного пика ti имеет минимум при |ti| ≈ 10 мкс. Уменьшение ΔTgi при изменении |ti| от 90 до 10 мкс свидетельствует о том, что момент появления пика генерации Yb, Er-лазера частично контролируется импульсом излучения высокостабильного полупроводникового модуля. Если же |ti| < 10 мкс, то плотность потока энергии усиленной люминесценции в резонаторе Yb, Er-лазера становится более 0.16 Дж/см2, излучение модуля подсветки уже не оказывает заметного влияния на процесс генерации иттербий-эрбиевого лазера и, как следствие, величина временного джиттера возрастает до исходного значения.
Ключевые слова: твердотельный лазер, диодная накачка, полупроводниковый лазерный модуль, пассивная модуляция добротности, джиттер импульсов
Поступила в редакцию: 10.02.2020
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2020, 50:9, 822–825
Образец цитирования: Е. О. Батура, Ю. К. Бобрецова, М. В. Богданович, Д. А. Веселов, А. В. Григорьев, В. Н. Дудиков, А. М. Кот, Н. А. Пихтин, А. Г. Рябцев, Г. И. Рябцев, С. О. Слипченко, П. В. Шпак, “Динамика излучения Yb, Er-лазера с диодной накачкой при воздействии на пассивный затвор мощной внешней подсветки”, Квантовая электроника, 50:9 (2020), 822–825 [Quantum Electron., 50:9 (2020), 822–825]

Численное моделирование расходимости излучения и коэффициента оптического ограничения полупроводникового лазера с асимметричным периодическим многослойным волноводом на основе AlGaInAs/InP

В. Д. Курносов, К. В. Курносов

  • АО «НИИ “Полюс” им. М. Ф. Стельмаха», г. Москва
Аннотация: Проведено численное моделирование расходимости излучения и коэффициента оптического ограничения полупроводникового лазера с асимметричным периодическим (многослойным) волноводом. Объяснены причины выбора данной конструкции гетероструктуры и то, к чему приводит выбор других соотношений слоев. Показано, как выбирать толщину активного волновода, положение активной области на волноводе и период решетки многослойного волновода.
Ключевые слова: расходимость излучения, коэффициент оптического ограничения, многослойный волновод, полупроводниковый лазер.
Поступила в редакцию: 25.02.2020
Исправленный вариант: 19.04.2020
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2020, 50:9, 816–821
Образец цитирования: В. Д. Курносов, К. В. Курносов, “Численное моделирование расходимости излучения и коэффициента оптического ограничения полупроводникового лазера с асимметричным периодическим многослойным волноводом на основе AlGaInAs/InP”, Квантовая электроника, 50:9 (2020), 816–821 [Quantum Electron., 50:9 (2020), 816–821]

Униполярный свет: существование, получение, распространение, воздействие на микрообъекты

Р. М. Архипов, М. В. Архипов, Н. Н. Розанов

  • Санкт-Петербургский государственный университет
  • Университет ИТМО, г. С.-Петербург
  • Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН, г. С.-Петербург
Аннотация: Представлен обзор недавних работ, посвященных униполярным импульсам в оптике, электрическая площадь которых (интеграл от напряженности электрического поля по времени) отлична от нуля, что обуславливает преимущественное направление напряженности электрического поля. Показано, что существование униполярных импульсов не противоречит уравнениям Максвелла, и униполярные импульсы могут распространяться в волноводах. Подчеркнуто, что, наряду со спектральными, энергетическими и поляризационными параметрами, электрическая площадь коротких световых импульсов также является их важной характеристикой. Однонаправленный характер воздействия этих импульсов на микрообъекты свидетельствует о перспективности разработки методов получения излучения с такими свойствами. Обсуждаются методы генерации, распространения и взаимодействия униполярного света с классическими и квантовыми системами, а также способы регистрации электрической площади световых импульсов.
Ключевые слова: униполярный свет, предельно короткие импульсы, униполярные импульсы, электрическая площадь импульса.
Поступила в редакцию: 10.04.2020
Исправленный вариант: 17.05.2020
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2020, 50:9, 801–815
Образец цитирования: Р. М. Архипов, М. В. Архипов, Н. Н. Розанов, “Униполярный свет: существование, получение, распространение, воздействие на микрообъекты”, Квантовая электроника, 50:9 (2020), 801–815 [Quantum Electron., 50:9 (2020), 801–815]

Вирулицидные и бактерицидные эксиплексные лампы барьерного разряда

Э. А. Соснин, О. C. Жданова

  • Институт сильноточной электроники СО РАН, г. Томск
  • Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н. И. Пирогова, г. Москва
Аннотация: Представлен краткий обзор результатов исследований ультрафиолетовой инактивации бактерий, живых клеток и вирусов с использованием эксиламп, проводившихся в 2002–2020 гг. Дано краткое описание используемых в этих исследованиях моделей эксиламп, разработанных в Институте сильноточной электроники СО РАН. Накопленные к настоящему времени научные данные свидетельствуют о том, что эксилампы на молекулах KrCl*, KrBr* и XeBr* по своим оптическим параметрам являются альтернативой ртутным лампам низкого давления. Эти источники оптического излучения оказывают бактерицидное действие, а излучение KrCl- и KrBr-эксиламп обладает также вирулицидным действием. Последнее очень актуально в связи с распространением коронавирусных инфекций.
Ключевые слова: спектр действия, ультрафиолет, эксиплексная молекула, эксилампа.
Поступила в редакцию: 29.05.2020
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2020, 50:10, 984–988
Образец цитирования: Э. А. Соснин, О. C. Жданова, “Вирулицидные и бактерицидные эксиплексные лампы барьерного разряда”, Квантовая электроника, 50:10 (2020), 984–988 [Quantum Electron., 50:10 (2020), 984–988]

Взаимообратимое плазмонное переключение в графеновом нанорезонаторе, нагруженном оболочечной квантовой точкой

М. Ю. Губин, А. В. Шестериков, А. В. Прохоров, В. С. Волков

  • Владимирский государственный университет им. А. Г. и Н. Г. Столетовых
  • Центр фотоники и двумерных материалов Московского физико-технического института, Московская обл., Долгопрудный
Аннотация: Рассмотрена модель полностью плазмонного переключателя на основе графенового волновода, интегрированного с нагруженным квантовой точкой штыревым нанорезонатором. С использованием численного моделирования полного поля показано, что последовательные включения/выключения управляющей поверхностной плазмон-поляритонной волны на входе волновода приводят к изменению фазы сигнальной плазмон-поляритонной волны в нанорезонаторе на π. Это вызывает двусторонние переключения режима работы устройства – от почти полной блокировки до устойчивого пропускания сигнальной плазмон-поляритонной волны через волновод. Данный эффект реализуется при скоростях ~0.5 TГц для электромагнитных волн ИК диапазона, локализованных в устройстве c размером области переключения 40 × 20 нм.
Ключевые слова: графеновый волновод, нанорезонатор, квантовая точка, полностью плазмонное переключение
Поступила в редакцию: 27.05.2020
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2020, 50:10, 976–983
Образец цитирования: М. Ю. Губин, А. В. Шестериков, А. В. Прохоров, В. С. Волков, “Взаимообратимое плазмонное переключение в графеновом нанорезонаторе, нагруженном оболочечной квантовой точкой”, Квантовая электроника, 50:10 (2020), 976–983 [Quantum Electron., 50:10 (2020), 976–983]

Изображающий широкополосный спектрограф для мягкого рентгеновского диапазона (λ > 111 Å) с пропускающей дифракционной решеткой

А. О. Колесников, Е. А. Вишняков, Е. Н. Рагозин, А. Н. Шатохин

  • Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН, г. Москва
  • Московский физико-технический институт (государственный университет), Московская облаcть, г. Долгопрудный
Аннотация: Рассчитано семейство апериодических Mo/Be-зеркал, оптимизированных на максимальное равномерное отражение в диапазонах 111–138, 111–150, 111–200 и 111–222 Å при нормальном падении излучения. В расчетах учтено наличие переходных слоев Mo-на-Be и Be-на-Mo. Показано, что коэффициент отражения может составить 10% в октаве длин волн 111–222 Å. Продемонстрирована работа изображающего спектрографа с пропускающей дифракционной решеткой и широкополосным Mo/Be-зеркалом на область длин волн 111–138 Å, созданным в Институте физики микроструктур РАН. Спектрограф применен для регистрации линейчатых спектров многозарядных ионов фтора и магния в лазерной плазме. Обсуждается роль поддерживающей структуры при формировании спектральных изображений источника. Продемонстрировано пространственное разрешение на уровне 50 мкм.
Ключевые слова: мягкое рентгеновское излучение, нормальное падение, широкополосное рентгеновское зеркало, апериодическая многослойная Mo/Be-структура, лазерная плазма, пропускающая дифракционная решетка, стигматический спектрограф.
Поступила в редакцию: 14.04.2020
Исправленный вариант: 28.05.2020
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2020, 50:10, 967–975
Образец цитирования: А. О. Колесников, Е. А. Вишняков, Е. Н. Рагозин, А. Н. Шатохин, “Изображающий широкополосный спектрограф для мягкого рентгеновского диапазона (λ > 111 Å) с пропускающей дифракционной решеткой”, Квантовая электроника, 50:10 (2020), 967–975 [Quantum Electron., 50:10 (2020), 967–975]

Акустооптические модуляторы для волоконно-оптических линий

В. М. Епихин, П. В. Карнаушкин

  • ФГУП “Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений”, п. Менделеево, Московская обл.
  • Пермский государственный национальный исследовательский университет
Аннотация: Рассмотрены особенности эффективного сопряжения акустооптических устройств с одномодовыми световодами для случаев изотропной и анизотропной дифракций. Выбрана геометрия акустооптического взаимодействия, оптимальная для решения задачи модуляции светового пучка произвольной поляризации с возможностью перестройки его частотного сдвига в области до ~10 МГц. Разработаны акустооптические модуляторы-частотосдвигатели на парателлурите (ТеО2), состыкованные с поддерживающими и не поддерживающими поляризацию световодами, на длинах волн 1064 и 1550 нм и исследованы их основные технические параметры.
Ключевые слова: акустооптические модуляторы-частотосдвигатели, одномодовые световоды, оптические потери, контраст модуляции, поляризационный контраст, время переключения, полоса рабочих частот.
Поступила в редакцию: 02.06.2020
Исправленный вариант: 21.07.2020
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2020, 50:10, 962–966
Образец цитирования: В. М. Епихин, П. В. Карнаушкин, “Акустооптические модуляторы для волоконно-оптических линий”, Квантовая электроника, 50:10 (2020), 962–966 [Quantum Electron., 50:10 (2020), 962–966]

Акустооптические модуляторы мощного лазерного излучения на кристаллах KGW и KYW

М. М. Мазур, Л. И. Мазур, А. А. Сироткин, А. В. Рябинин, В. Н. Шорин

  • ФГУП “Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений”, п. Менделеево, Московская обл.
  • Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, г. Москва
Аннотация: Разработаны и исследованы различные модификации акустооптических модуляторов (АОМ) на кристаллах KG(WO4)2 (KGW) и KY(WO4)2 (KYW), предназначенные для модуляции добротности мощных импульсных лазеров. Показано, что АОМы на этих кристаллах универсальны, могут работать при использовании различных лазеров в диапазоне длин волн 1 – 3 мкм, имеют высокую лучевую прочность при отсутствии просветляющих покрытий и вводе оптического излучения под углом Брюстера. Экспериментально продемонстрирована эффективность работы АОМов на основе кристалла KGW. Исследованы твердотельные лазеры на кристаллах Cr : Er : YSGG (λ = 2.78 мкм), Cr : Yb : Ho : YSGG (λ = 2.87 мкм), Cr : Tm : Ho : YSGG (λ = 2.09 мкм) и Nd : YAG (λ = 1.064 мкм) с активной акустооптической модуляцией добротности, работающие в импульсно-периодическом режиме генерации с хорошим качеством пучка и без разрушения поверхностей. Получены импульсы лазерного излучения с длительностью 30–60 нс и энергией до 32 мДж при частоте их следования от 1 до 1000 Гц.
Ключевые слова: мощные твердотельные лазеры ИК диапазона, акустооптические модуляторы, кристаллы KGW и KYW.
Поступила в редакцию: 29.05.2020
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2020, 50:10, 957–961
Образец цитирования: М. М. Мазур, Л. И. Мазур, А. А. Сироткин, А. В. Рябинин, В. Н. Шорин, “Акустооптические модуляторы мощного лазерного излучения на кристаллах KGW и KYW”, Квантовая электроника, 50:10 (2020), 957–961 [Quantum Electron., 50:10 (2020), 957–961]