Двухфотонное поглощение световых пучков переменного поперечного сечения

А. А. Гордеев, В. Ф. Ефимков, И. Г. Зубарев

  • Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН, г. Москва
Аннотация: Получено уравнение для описания двухфотонного поглощения световых пучков переменного поперечного сечения. Показано, что экспериментальные значения коэффициентов двухфотонного поглощения сфокусированных лазерных пучков, рассчитанные в приближении плоских волн в области фокальной перетяжки и при учёте изменяющегося поперечного сечения светового пучка, различаются на два порядка величины.
Ключевые слова: коэффициент двухфотонного поглощения света, толуол, сфокусированные пучки.
Поступила в редакцию: 17.05.2021
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2021, 51:7, 619–622
Образец цитирования: А. А. Гордеев, В. Ф. Ефимков, И. Г. Зубарев, “Двухфотонное поглощение световых пучков переменного поперечного сечения”, Квантовая электроника, 51:7 (2021), 619–622 [Quantum Electron., 51:7 (2021), 619–622]

Скачать (.pdf)

Лазерная генерация и фрагментация наночастиц селена в воде и их тестирование в качестве добавки к удобрениям

Г. А. Шафеев, Е. В. Бармина, Н. Пимфа, И. И. Раков, А. В. Симакин, М. Г. Шарапов, О. В. Уваров, С. В. Гудков

  • Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, г. Москва
  • Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», г. Москва
  • National Nanotechnology Center (NANOTEC), National Science and Technology Development Agency (NSTDA), Klong Luang, Pathumthani, Thailand
  • Институт биофизики клетки РАН, г. Пущино, Московская область
Аннотация: Экспериментально исследована генерация наночастиц селена в воде и их лазерная фрагментация при использовании неодимового лазера с частотой следования импульсов 10 кГц и средней мощностью 20 Вт. Распределение наночастиц селена по размерам определялось с помощью измерительной дисковой центрифуги. Морфология частиц исследована с помощью просвечивающей электронной микроскопии. Установлено, что при лазерной абляции селеновой мишени в воде образуются в основном субмикронные частицы, а для получения наночастиц селена размером около 100 нм необходима их лазерная фрагментация в растворе. Полученные наночастицы селена использовались как добавки к почве, в которой выращивался ряд сельскохозяйственных культур. Установлено оптимальное содержание селена в почве.
Ключевые слова: лазерная абляция, жидкость, наночастицы, селен, удобрения
Поступила в редакцию: 26.05.2021
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2021, 51:7, 615–618
Образец цитирования: Г. А. Шафеев, Е. В. Бармина, Н. Пимфа, И. И. Раков, А. В. Симакин, М. Г. Шарапов, О. В. Уваров, С. В. Гудков, “Лазерная генерация и фрагментация наночастиц селена в воде и их тестирование в качестве добавки к удобрениям”, Квантовая электроника, 51:7 (2021), 615–618 [Quantum Electron., 51:7 (2021), 615–618]

Скачать (.pdf)

Межволновое взаимодействие в массиве углеродных нанотрубок с динамической плазмонной решёткой

С. А. Афанасьев, И. О. Золотовский, А. С. Кадочкин, С. Г. Моисеев, В. В. Светухин, А. А. Павлов

  • Ульяновский государственный университет
  • НПК «Технологический Центр», Москва, Зеленоград
  • Институт нанотехнологий микроэлектроники РАН, г. Москва
Аннотация: Показано, что при падении встречных лазерных пучков на массив параллельных одностенных углеродных нанотрубок возможно сильное межволновое взаимодействие, сопровождающееся усилением одной из волн за счёт другой, более интенсивной волны накачки. Взаимодействие наиболее эффективно при выполнении условия фазового синхронизма падающих волн и медленной плазмон-поляритонной волны, формирующейся в результате металлизации нанотрубок под действием лазерного излучения. Численно исследована зависимость коэффициента усиления сигнальной волны от геометрических параметров массива и волновых характеристик падающих волн. Обнаружена область фазовых отстроек, в которой коэффициент усиления меняется слабо и близок к своему максимальному значению.
Ключевые слова: одностенные углеродные нанотрубки, поверхностные плазмон-поляритоны, связанные волны, межволновые взаимодействия, фазовый синхронизм.
Поступила в редакцию: 13.03.2021
Исправленный вариант: 12.05.2021
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2021, 51:7, 609–614
Образец цитирования: С. А. Афанасьев, И. О. Золотовский, А. С. Кадочкин, С. Г. Моисеев, В. В. Светухин, А. А. Павлов, “Межволновое взаимодействие в массиве углеродных нанотрубок с динамической плазмонной решёткой”, Квантовая электроника, 51:7 (2021), 609–614 [Quantum Electron., 51:7 (2021), 609–614]

Скачать (.pdf)

Генерация излучения с малым числом осцилляций в ИК спектральном диапазоне 1.3 – 2.2 мкм с использованием широкоапертурных кристаллов BBO при накачке тераваттным излучением титан-сапфирового лазера

Е. А. Мигаль, Д. З. Сулейманова, Ф. В. Потёмкин

  • Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, физический факультет
Аннотация: Проведено сравнение различных схем параметрического усиления (ПУ) для создания источника фемтосекундного излучения ближнего ИК диапазона (1.3 – 2.2 мкм) с помощью решения системы укороченных уравнений для процесса трехволнового смешения. В качестве источника накачки для схем ПУ применялся тераваттный титан-сапфировый лазер с энергией излучения 60 мДж и длительностью импульсов 50 фс. Представлены результаты исследований зависимостей выходных энергий, длительностей импульсов и спектральных ширин сигнального и холостого излучений от длины кристалла BBO для двух типов синхронизма, а также от величин дисперсий групповой задержки излучений накачки и сигнальной волны. Показано, что в случае прямого ПУ с использованием кристалла BBO II типа синхронизма оптимальной длины могут быть получены сигнальная (1.333 мкм) и холостая (2 мкм) волны с длительностью импульсов до 34 и 32 фс соответственно при суммарной эффективности преобразования по энергии до 40%. При использовании схемы двойного чирпирования суммарная эффективность преобразования возрастает до 60%, однако наблюдается уменьшение спектральной ширины генерируемых импульсов. Увеличения ширины спектра можно добиться только при уменьшении эффективности преобразования. В этом случае более простым и компактным решением является схема прямого ПУ со спектрально ограниченным импульсом накачки.
Ключевые слова: оптический параметрический усилитель, схема двойного чирпирования, средний ИК диапазон, BBO
Поступила в редакцию: 30.11.2020
Исправленный вариант: 26.04.2021
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2021, 51:7, 601–608
Образец цитирования: Е. А. Мигаль, Д. З. Сулейманова, Ф. В. Потёмкин, “Генерация излучения с малым числом осцилляций в ИК спектральном диапазоне 1.3 – 2.2 мкм с использованием широкоапертурных кристаллов BBO при накачке тераваттным излучением титан-сапфирового лазера”, Квантовая электроника, 51:7 (2021), 601–608 [Quantum Electron., 51:7 (2021), 601–608]

Скачать (.pdf)

Взаимодействие встречных волн в кольцевом лазере на кристалле Nd : YVO4

Е. Г. Ларионцев, В. В. Фирсов, С. Н. Чекина

  • НИИ ядерной физики им. Д. В. Скобельцына МГУ имени М. В. Ломоносова
Аннотация: Экспериментально исследованы стационарный режим двунаправленной генерации и автомодуляционные режимы в твердотельном кольцевом лазере (ТКЛ) на кристалле Nd : YVO4 при наличии фазовой невзаимности кольцевого резонатора. Обнаружено, что спектр излучения в режиме синхронизации частот встречных волн значительно более узок, чем в ТКЛ на Nd : YAG. С ростом фазовой невзаимности в режиме синхронизации происходит подавление одной из встречных волн, и этот режим не переходит в режим биений.
Ключевые слова: твердотельный кольцевой лазер, синхронизация частот встречных волн, оптическая невзаимность, автомодуляционные колебания.
Поступила в редакцию: 09.09.2019
Исправленный вариант: 24.05.2021
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2021, 51:7, 597–600
Образец цитирования: Е. Г. Ларионцев, В. В. Фирсов, С. Н. Чекина, “Взаимодействие встречных волн в кольцевом лазере на кристалле Nd : YVO4”, Квантовая электроника, 51:7 (2021), 597–600 [Quantum Electron., 51:7 (2021), 597–600]

Скачать (.pdf)

Адаптивная система коррекции оптических аберраций излучения мощных лазеров с динамическим определением эталонной формы волнового фронта

А. В. Котов, С. Е. Перевалов, М. В. Стародубцев, Р. С. Земсков, А. Г. Александров, И. В. Галактионов, А. В. Кудряшов, В. В. Самаркин, А. А. Соловьев

  • Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики РАН, г. Нижний Новгород
  • Институт динамики геосфер РАН, г. Москва
  • Московский политехнический университет
Аннотация: Представлены результаты коррекции аберраций волнового фронта лазерного излучения с использованием динамического метода определения эталонного волнового фронта. Метод, основанный на обработке синхронно полученных данных о ближней и дальней зонах излучения, существенно повышает качество фокусировки при активной коррекции волнового фронта, особенно в условиях динамических аберраций. Продемонстрировано увеличение числа Штреля S с 0.7 до 0.86 при фокусировке пучка диаметром 18 см параболическим зеркалом с диафрагменным числом F/2.5.
Ключевые слова: адаптивная оптическая система, биморфное зеркало, оптимизация качества фокусировки, динамические аберрации, учет разностных аберраций, лазерный комплекс PEARL.
Поступила в редакцию: 15.02.2021
Исправленный вариант: 01.06.2021
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2021, 51:7, 593–596
Образец цитирования: А. В. Котов, С. Е. Перевалов, М. В. Стародубцев, Р. С. Земсков, А. Г. Александров, И. В. Галактионов, А. В. Кудряшов, В. В. Самаркин, А. А. Соловьев, “Адаптивная система коррекции оптических аберраций излучения мощных лазеров с динамическим определением эталонной формы волнового фронта”, Квантовая электроника, 51:7 (2021), 593–596 [Quantum Electron., 51:7 (2021), 593–596]

Скачать (.pdf)

Лазерная генерация на кристаллах ZrO2 – Y2O3 – Ho2O3 в режиме модуляции добротности

С. А. Артемов, Е. А. Артемов, Е. Е. Ломонова, П. А. Рябочкина, А. Н. Чабушкин

  • Национальный исследовательский Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарева, г. Саранск
  • Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, г. Москва
  • Международный центр квантовой оптики и квантовых технологий, Московская обл., Одинцовский р-н, д. Сколково
Аннотация: Исследованы энергетические и временные характеристики импульсной двухмикронной лазерной генерации на переходе 5I7 → 5I8 ионов Ho3+ кристаллов ZrO2 – Y2O3 – Ho2O3 в режиме модулированной добротности при резонансной накачке на уровень 5I7 излучением непрерывного лазера на кристалле LiYF4 : Tm. Предложены механизмы возникновения «прогаров» на торцах активных элементов из кристаллов ZrO2 – Y2O3 – Ho2O3, образующихся при повышении плотности мощности лазерной генерации.
Ключевые слова: кристаллы ZrO2 – Y2O3 – Ho2O3, лазерная генерация в двухмикронном спектральном диапазоне, режим модуляции добротности
Поступила в редакцию: 26.05.2021
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2021, 51:7, 586–592
Образец цитирования: С. А. Артемов, Е. А. Артемов, Е. Е. Ломонова, П. А. Рябочкина, А. Н. Чабушкин, “Лазерная генерация на кристаллах ZrO2 – Y2O3 – Ho2O3 в режиме модуляции добротности”, Квантовая электроника, 51:7 (2021), 586–592 [Quantum Electron., 51:7 (2021), 586–592]

Скачать (.pdf)

Синхронизация поперечных мод стоксовой компоненты излучения Nd : KGW-лазера c продольной диодной накачкой, работающего в режиме модуляции добротности

А. Л. Коромыслов, И. М. Тупицын, Е. А. Чешев, Р. В. Чулков

  • Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН, г. Москва
  • Институт физики им. Б. И. Степанова НАН Беларуси, г. Минск
Аннотация: В твердотельном лазере Nd:KGW/Cr4+:YAG с неоднородной продольной диодной накачкой в условиях частотного вырождения мод резонатора получена генерация на длинах волн 1067 и 1181 нм (стоксов сдвиг 901см−1). При этом пространственная структура излучения приобретала характерную кольцевую структуру, что свидетельствовало о синхронизации поперечных мод основной и стоксовой компонент. Продемонстрирована возможность управления эффективностью ВКР-преобразования при изменении положения дополнительно внесенного в резонатор нелегированного кристалла KGW. Показано, что синхронизация поперечных мод сопровождается полной синхронизацией продольных мод лазера на λ = 1067 и 1181 нм.
Ключевые слова: твердотельные лазеры, продольная диодная накачка, синхронизация поперечных мод, вынужденное комбинационное рассеяние, ВКР-самопреобразование.
Поступила в редакцию: 22.03.2021
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2021, 51:7, 582–585
Образец цитирования: А. Л. Коромыслов, И. М. Тупицын, Е. А. Чешев, Р. В. Чулков, “Синхронизация поперечных мод стоксовой компоненты излучения Nd : KGW-лазера c продольной диодной накачкой, работающего в режиме модуляции добротности”, Квантовая электроника, 51:7 (2021), 582–585 [Quantum Electron., 51:7 (2021), 582–585]

Скачать (.pdf)

Влияние анизотропии упругости на термонаведённые искажения лазерного пучка в монокристаллах кубической сингонии с радиальным теплоотводом. Ч. 3

А. Г. Вяткин

  • Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики РАН, г. Нижний Новгород
Аннотация: Исследована термонаведённая деполяризация лазерного пучка в монокристаллах кубической сингонии групп симметрии 432, 4¯3m, m3m с анизотропным тензором упругой жёсткости. Для активных элементов в виде длинного стержня и тонкого диска с радиальным теплоотводом при условии однородной по объёму накачки исследовано влияние анизотропии упругих свойств на зависимость степени деполяризации в кристалле от ориентации кристаллографических осей, а также на положение критической ориентации в кристаллографической системе координат.
Ключевые слова: лазеры с высокой средней мощностью, фотоупругий эффект, термонаведённая деполяризация, анизотропия кубических кристаллов.
Поступила в редакцию: 01.10.2020
Исправленный вариант: 30.04.2021
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2021, 51:7, 565–573
Образец цитирования: А. Г. Вяткин, “Влияние анизотропии упругости на термонаведённые искажения лазерного пучка в монокристаллах кубической сингонии с радиальным теплоотводом. Ч. 2”, Квантовая электроника, 51:7 (2021), 565–573 [Quantum Electron., 51:7 (2021), 565–573]

Скачать (.pdf)

Влияние анизотропии упругости на термонаведённые искажения лазерного пучка в монокристаллах кубической сингонии с радиальным теплоотводом. Ч. 2

А. Г. Вяткин

  • Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики РАН, г. Нижний Новгород
Аннотация: Исследована термонаведённая деполяризация лазерного пучка в монокристаллах кубической сингонии групп симметрии 23 и m3 с анизотропным тензором упругой жёсткости. Для активных элементов в виде длинного стержня и тонкого диска с радиальным теплоотводом при однородной по объёму накачке исследовано влияние анизотропии упругих свойств на зависимость степени деполяризации в кристалле от ориентации кристаллографических осей, а также на положение критической ориентации в кристаллографической системе координат.
Ключевые слова: лазеры с высокой средней мощностью, фотоупругий эффект, термонаведённая деполяризация, анизотропия кубических кристаллов.
Поступила в редакцию: 01.10.2020
Исправленный вариант: 30.04.2021
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2021, 51:7, 574–581
Образец цитирования: А. Г. Вяткин, “Влияние анизотропии упругости на термонаведённые искажения лазерного пучка в монокристаллах кубической сингонии с радиальным теплоотводом. Ч. 3”, Квантовая электроника, 51:7 (2021), 574–581 [Quantum Electron., 51:7 (2021), 574–581]

Скачать (.pdf)