Однородное распределение люминесценции в активном элементе мощных квантронов с диодной накачкой

Аннотация: Приведены экспериментальные исследования и расчеты разных оптических схем поперечной диодной накачки мощных квантронов твердотельных лазеров с цилиндрическими активными элементами (АЭ). Численным моделированием решены гидродинамические задачи и задачи геометрической оптики для квантронов с цилиндрическими АЭ с накачкой наборами линеек диодных лазеров. Рассмотрены разные конфигурации расположения диодов накачки и проведен сравнительный анализ различных оптических схем квантронов. В качестве источников диодной накачки выбраны наборы линеек диодных лазеров, работающие в квазинепрерывном режиме. Рассматрен вариант поперечной накачки, когда сборки из таких наборов линеек лазерных диодов (плечи накачки) располагаются многоугольником вокруг АЭ вдоль его оси. Исследованы зависимости степени равномерности освещения АЭ от способа расположения лазерных линеек на плечах накачки. Выбором угла наклона лазерной линейки по отношению к оси АЭ выбираются углы расходимости излучения, падающего на поверхность АЭ по направлениям параллельно и перпендикулярно к оси. Предложена и реализована оптическая схема накачки АЭ мощного квантрона с оптимальными количеством плеч накачки и расположением линеек диодных лазеров на них. Также исследовано влияние равномерности потоков охлаждающей жидкости по разным плечам накачки на распределение поглощаемого излучения накачки по поперечному сечению активного элемента.

Ключевые слова: линейка лазерных диодов, твердотельный лазер, диодная накачка, квантрон, активный элемент, люминесценция, теплообменник.