Влияние толщины пассивирующего реактивного титанового слоя зеркальных граней на электрические характеристики диодных лазеров

Н. С. Утков, А. Е. Дракин, Г. Т. Микаелян

  • ООО “Лассард”, г.Обнинск, Московская обл.
  • Физический институт им. П. Н. Лебедева Российской академии наук, г. Москва
  • ООО “НПП Инжект”, Россия, Саратов
Аннотация: Описан метод определения допустимой толщины слоя титана для пассивирования излучающих граней диодного лазера. Пассивация реактивным металлом легко встраиваема в процесс производства диодных лазеров. В качестве реактивного металла выбран титан, поскольку он служит адгезионным слоем омических контактов полупроводниковых структур. Показано, как при уменьшении слоя осаждённого титана от 4.3 до 0.7 нм кривая вольт-амперной характеристики диодного лазера стремится к той форме, которая была до осаждения покрытия.
Ключевые слова: диодный лазер, пассивация титаном.
Поступила в редакцию: 30.05.2022

Образец цитирования: Н. С. Утков, А. Е. Дракин, Г. Т. Микаелян, “Влияние толщины пассивирующего реактивного титанового слоя зеркальных граней на электрические характеристики диодных лазеров”, Квантовая электроника, 52:8 (2022), 728–730

Скачать (pdf)

Параллельные моды при импульсном двухчастотном резонансе в Λ-схеме вырожденных квантовых уровней

О. М. Паршков

  • Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю. А
Аннотация: Представлены результаты теоретического изучения процесса совместного распространения двух эллиптически поляризованных лазерных импульсов, резонансно взаимодействующих с квантовыми переходами в Λ-схеме вырожденных энергетических уровней. Рассмотрены случаи слабого высокочастотного поля, при котором возникает явление электромагнитно индуцированной прозрачности, и случай мощного высокочастотного поля. Показано, что для обеих ситуаций существуют оптимальные условия, накладываемые на входные импульсы взаимодействующих излучений, при которых импульс высокочастотного поля испытывает в среде наименьшие поглощение и искажение. Первое условие даёт определённую связь для эксцентриситетов эллипсов поляризации входных полей. Второе, менее существенное условие, состоит в параллельности главных осей этих эллипсов. Оба условия подсказаны теорией нормальных мод электромагнитно индуцированной прозрачности в рассматриваемой Λ-схеме. Численное моделирование показало, что упомянутые условия достаточно хорошо применимы не только в случае слабого высокочастотного излучения, но и тогда, когда высокочастотный и низкочастотный импульсы имеют на входе в среду сравнимые пиковые интенсивности.
Ключевые слова: Λ-схема, резонансные лазерные импульсы, электромагнитно индуцированная прозрачность.

Образец цитирования: О. М. Паршков, “Параллельные моды при импульсном двухчастотном резонансе в Λ-схеме вырожденных квантовых уровней”, Квантовая электроника, 52:8 (2022), 720–727

Скачать (pdf)

Энергии рентгеновских лазерных импульсов и длины волн вынужденного излучения, достижимые при накачке рентгеновских лазеров с помощью лазерной установки National Ignition Facility

М. Л. Шматов

  • Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук, г. Санкт-Петербург
Аннотация: Представлены оценки, согласно которым энергии импульсов рентгеновского лазерного излучения с длинами волн 35.6 или 30.56 Å, достижимые при накачке однопроходных лазеров на 4d – 4p-переходах никелеподобных ионов Au или Bi шестнадцатью пучками лазерной установки National Ignition Facility (NIF) с удвоенной частотой излучения, составляют ∼75 мДж и величину порядка 0.01 – 1 мДж соответственно. Полагалось, что вклад одного пучка NIF в энергию излучения накачки рентгеновского лазера равен 2.36 кДж, а длительность облучения каждого участка мишени, используемой для формирования его активной среды, составляет 500 пс. Рассмотрена возможность получения с помощью рентгеновских лазеров информации, полезной для оптимизации конструкции и/или режима облучения термоядерных мишеней.
Ключевые слова: рентгеновские лазеры, лазерный термоядерный синтез.
Поступила в редакцию: 12.05.2022

Образец цитирования: М. Л. Шматов, “Энергии рентгеновских лазерных импульсов и длины волн вынужденного излучения, достижимые при накачке рентгеновских лазеров с помощью лазерной установки National Ignition Facility”, Квантовая электроника, 52:8 (2022), 715–719

Скачать (pdf)

Сравнение режимов синхронизации мод на основе нелинейного вращения плоскости поляризации в эрбиевых волоконных лазерах с гантелевидной и кольцевой схемами резонаторов

А. Д. Зверев, В. А. Камынин, В. Б. Цветков, Д. Г. Кочиев

  • Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук, г. Москва
Аннотация: Продемонстрированы стабильные режимы генерации как единичных ультракоротких импульсов, так и пакетов импульсов в спектральном диапазоне 1540 – 1600 нм в двух схемах резонаторов волоконных лазеров – гантелевидной и кольцевой. В обеих схемах режим синхронизации мод обеспечивался нелинейным вращением плоскости поляризации. Показано преимущество использования в эрбиевом волоконном лазере для получения одноимпульсной генерации гантелевидной схемы резонатора с циркулятором по сравнению с классической кольцевой схемой, построенной на аналогичных элементах.
Ключевые слова: эрбий, волоконный лазер, ультракороткие импульсы, гантелевидный резонатор
Поступила в редакцию: 27.05.2022
Исправленный вариант: 05.07.2022

Образец цитирования: А. Д. Зверев, В. А. Камынин, В. Б. Цветков, Д. Г. Кочиев, “Сравнение режимов синхронизации мод на основе нелинейного вращения плоскости поляризации в эрбиевых волоконных лазерах с гантелевидной и кольцевой схемами резонаторов”, Квантовая электроника, 52:8 (2022), 709–714

Скачать (pdf)

Высокоэффективный Tm : LSO-лазер непрерывного действия с внутриполосной накачкой на длине волны 1610 нм

Мэнцзе Пей, Цзязе Ву, Юй Дин, Сяомин Дуань

  • National Key Laboratory of Tunable Laser Technology, Harbin Institute of Technology, Harbin, China
  • Science and Technology on Electro-Optical Information Security Control Laboratory, Tianjin, China
Аннотация: Продемонстрирован высокоэффективный Tm : LSO-лазер непрерывного действия с внутриполосной накачкой эрбиевым волоконным лазером, стабилизированный волоконной брэгговской решеткой на длине волны 1610 нм. Максимальная выходная мощность 3.2 Вт на длине волны 2055.1 нм была достигнута при дифференциальном КПД 51.7 % по отношению к поглощенной мощности накачки. Измеренный при максимальной выходной мощности коэффициент качества пучка М2 составил 1.1 и 1.2 в горизонтальном и вертикальном направлениях соответственно.
Ключевые слова: твердотельный лазер, внутриполосная накачка, Tm : LSO.
Поступила в редакцию: 30.05.2022
Образец цитирования: Мэнцзе Пей, Цзязе Ву, Юй Дин, Сяомин Дуань, “Высокоэффективный Tm : LSO-лазер непрерывного действия с внутриполосной накачкой на длине волны 1610 нм”, Квантовая электроника, 52:8 (2022), 705–708

Расходимость излучения микросекундных лазеров на растворе родамина 6Ж и твердотельного лазера на основе нанокомпозита, активированного периленом

В. В. Тарковский, С. С. Ануфрик, А. О. Ромашкевич, П. Р. Макей

  • Гродненский государственный университет им. Я. Купалы
Аннотация: Проведены сравнительные исследования расходимости излучения микросекундного лазера на этанольном растворе родамина 6Ж и твердотельного лазера на основе композита нанопористое стекло – полимер (НПСП), активированного периленом, в зависимости от плотности энергии излучения накачки. Установлено, что основной причиной большей расходимости излучения лазера на основе нанокомпозита НПСП являются светорассеяние излучения накачки и лазерного излучения гетерогенной средой композита, а также тепловое самовоздействие.
Ключевые слова: родамин 6Ж, перилен, композит нанопористое стекло – полимер, когерентная накачка, расходимость излучения, светорассеяние лазерного излучения и излучения накачки, гетерогенная среда, тепловое самовоздействие.
Поступила в редакцию: 17.12.2021
Исправленный вариант: 20.06.2022
Образец цитирования: В. В. Тарковский, С. С. Ануфрик, А. О. Ромашкевич, П. Р. Макей, “Расходимость излучения микросекундных лазеров на растворе родамина 6Ж и твердотельного лазера на основе нанокомпозита, активированного периленом”, Квантовая электроника, 52:8 (2022), 698–704

Лазер на метастабильных атомах Ar* мощностью 1 Вт с поперечной оптической накачкой

А. А. Адаменковa, Ю. А. Адаменковa, М. В. Волковa, Б. А. Выскубенкоa, С. Г. Гаранинa, М. А. Горбунов, А. П. Домажировa, М. В. Егорушинa, А. А. Калачеваa, Ю. В. Колобянинa, Н. А. Конкинаa, А. А. Хлебниковa, В. А. Шайдулинаa, Ф. А. Стариковa

  • Российский федеральный ядерный центр – ВНИИЭФ Институт лазерно-физических исследований, Россия, Нижегородская обл., Саров
Аннотация: Представлены результаты экспериментов на лабораторной модели лазера на смеси инертных газов с оптической накачкой. Выходная мощность лазера на метастабильных атомах Ar* составила 1 Вт в условиях поперечной накачки. Для экспериментов использовалась рабочая смесь 98 % He + 2 % Ar.
Ключевые слова: лазер на смеси инертных газов, оптическая накачка, метастабильные атомы, лазерная генерация.
Поступила в редакцию: 17.05.2022
Образец цитирования: А. А. Адаменков, Ю. А. Адаменков, М. В. Волков, Б. А. Выскубенко, С. Г. Гаранин, М. А. Горбунов, А. П. Домажиров, М. В. Егорушин, А. А. Калачева, Ю. В. Колобянин, Н. А. Конкина, А. А. Хлебников, В. А. Шайдулина, Ф. А. Стариков, “Лазер на метастабильных атомах Ar* мощностью 1 Вт с поперечной оптической накачкой”, Квантовая электроника, 52:8 (2022), 695–697

Пикосекундный рамановский волоконный лазер с длиной волны 2.84 мкм

А. А. Крылов, А. В. Гладышев, А. К. Сенаторов, Ю. П. Яценко, А. Н. Колядин, А. Ф. Косолапов, М. М. Худяков, М. Е. Лихачев, И. А. Буфетов

  • Институт общей физики им. А.М.Прохорова РАН, Научный центр волоконной оптики им. Е.М.Дианова, Россия, Москва
Аннотация: Исследованы параметры ВКР-генерации на длине волны 2.84 мкм в полом револьверном световоде, заполненном метаном, в зависимости от давления газа, а также энергии и длительности чирпированных импульсов эрбиевого волоконного источника накачки с длиной волны 1.56 мкм. Показано, что пороговая энергия импульсов накачки снижается с ростом давления метана, а увеличение их длительности способствует более эффективному ВКР-преобразованию 1.56 мкм → 2.84 мкм. Максимальные энергия импульсов на длине волны 2.84 мкм и квантовая эффективность преобразования составили 1.6 мкДж и 12 % соответственно. Численно продемонстрирована возможность повышения квантовой эффективности до величины, превышающей 50 %, при одномодовом излучении накачки с энергией импульсов до 100 мкДж. Расчеты показали, что основным процессом, ограничивающим эффективность ВКР в исследованной области параметров, является когерентное четырехволновое взаимодействие.
Ключевые слова: вынужденное комбинационное рассеяние, чирпированный импульс, газовый волоконный лазер, средний ИК диапазон, полый световод, эрбиевый волоконный усилитель.
Поступила в редакцию: 25.05.2022

Висмутовый волоконный лазер с накачкой в оболочку световода, излучающий в области длин волн 1.3 – 1.4 мкм

А. С. Вахрушев, А. В. Харахордин, А. М. Хегай, С. В. Алышев, К. Е. Рюмкин, Е. Г. Фирстова, А. А. Умников, А. С. Лобанов, Ф. В. Афанасьев, А. Н. Гурьянов, М. А. Мелькумов, С. В. Фирстов

  • Институт общей физики им. А.М.Прохорова РАН, Научный центр волоконной оптики им. Е.М.Дианова, Россия, Москва
  • Институт химии высокочистых веществ РАН им. Г. Г. Девятых, г. Нижний Новгород
Аннотация: Впервые сообщается о разработке висмутового волоконного лазера с длиной волны генерации в области 1.3 – 1.4 мкм, накачиваемого в оболочку активного световода излучением многомодовых полупроводниковых диодов на λ = 0.79 мкм. Представлены экспериментальные данные о режимах генерации различных конфигураций такого лазера, получаемых при изменении коэффициентов отражения и спектральной селективности используемых зеркал, а также длины активного световода. Дифференциальная эффективность висмутового лазера, генерирующего на длине волны 1360 нм, составила 1.4 % относительно введенной в оболочку световода мощности накачки, а максимальная выходная мощность превысила 300 мВт.

Ключевые слова: висмут, висмутовые активные центры, волоконный световод, волоконный лазер.
Поступила в редакцию: 20.05.2022

Цветные иллюстрации к опубликованным статьям
Образец цитирования: А. С. Вахрушев, А. В. Харахордин, А. М. Хегай, С. В. Алышев, К. Е. Рюмкин, Е. Г. Фирстова, А. А. Умников, А. С. Лобанов, Ф. В. Афанасьев, А. Н. Гурьянов, М. А. Мелькумов, С. В. Фирстов, “Висмутовый волоконный лазер с накачкой в оболочку световода, излучающий в области длин волн 1.3 – 1.4 мкм”, Квантовая электроника, 52:8 (2022), 681–684