Vol. 32, issue 09, article # 7

Dimaki V.A., Sokovikov V.G., Torgaev S.N., Trigub M.V., Troitskii V.O., Shiyanov D.V. Metal vapor lasers. // Optika Atmosfery i Okeana. 2019. V. 32. No. 09. P. [in Russian].
Copy the reference to clipboard
Abstract:

The main stages of development of the direction associated with the engineering and research of metal vapor lasers, which exists in the IAO SB RAS since the first days of its foundation, are considered. Some of the most interesting, in the opinion of the authors, results that have both fundamental and applied nature are presented. A fairly extensive list of works published in the Institute on this subject is given, mainly in the last twenty years.

Keywords:

metal vapor lasers, metal halides, laser efficiency, active thermal insulation, active impurity generator, inner reactor, optical pumping, brightness amplifier, active optical systems

References:

1. Fowles G.R., Silfvast W.T. High-gain laser transition in lead vapor // Appl. Phys. Lett. 1965. V. 6, N 12. P. 236–237.
2. Bertolotti M. Twenty-five years of the laser: The European contribution to its development // Opt. Acta. 1985. V. 32, N 9. P. 961–980.
3. Soldatov A.N., Solomonov V.I. Gazorazryadnye lazery na samoogranichennyh perekhodah v parah metallov. Novosibirsk: Nauka, 1985. 152 p.
4. Bohan P.A. Lazery na parah metallov so stolknovitel'nym devozbuzhdeniem nizhnih rabochih sostoyanij: Dis. … dokt. fiz.-mat. nauk. Tom. gos. un-t im. V.V. Kujbysheva. Tomsk, 1988. 418 p.
5. Evtushenko G.S. Lazery na parah metallov i ustrojstva na ih osnove dlya resheniya zadach optiki atmosfery i drugih primenenij: Dis. … dokt. tekhn. nauk. In-t optiki atmosfery SO RAN. Tomsk, 1994. 350 p.
6. Soldatov A.N. Lazery na samoogranichennyh perekhodah v parah metallov s upravlyaemoj generatsiej: Dis. … dokt. fiz.-mat. nauk. Tom. gos. un-t. Tomsk, 1996. 355 p.
7. Elaev V.F., Lyah G.D., Pelenkov V.P. CuBr-lazer so srednej moshchnost'yu generatsii svyshe 100 W // Optika atmosf. i okeana. 1989. V. 2, N 11. P. 1228–1229.
8. Andrienko O.S., Gubarev F.A., Dimaki V.A., Ivanov A.I., Levitskij M.E., Suhanov V.B., Troitskij V.O., Fedorov V.F., Filonov A.G., Shiyanov D.V. Lazery na parah bromida medi novogo pokoleniya // Optika atmosf. i okeana. 2009. V. 22, N 10. PС. 999–1009.
9. Andrienko O.S., Dimaki V.A., Kolbychev G.V., Suhanov V.B., Troitskij V.O. Lazer na parah bromida medi maloj moshchnosti // Optika atmosf. i okeana. 2004. V. 17, N 11. P. 890–894.
10. Sposob podderzhaniya i regulirovaniya kontsentratsii galogenovodoroda v gazoraryadnoj trubke lazera i gazorazryadnaya trubka lazera na parah galogenidov metallov: Pat. 2295811. Rossiya, MPK, H01S 3/03. Andrienko O.S., Suhanov V.B., Troitskij V.O., Shestakov D.Yu., Shiyanov D.V.; In-t optiki atmosf. im. V.E. Zueva SO RAN. N 2004132665/28; Zayavl. 09.11.2004; Opubl. 20.03.2007. Byul. N 8.
11. Filonov A.G., Shiyanov D.V. Reversivnyj istochnik HBr dlya lazera na parah bromida medi // Pribory i tekhnika eksperimenta. 2013. N 3. P. 112–115.
12. Andrienko O.S., Dimaki V.A., Evtushenko G.S., Suckhanov V.B., Troitskii V.O., Shiyanov D.V. Metal and metal halide vapor lasers: new opportunities // Opt. Eng. 2005. V. 44, N 7. P. 071204-1–5.
13. Shiyanov D.V., Evtushenko G.S., Suhanov V.B. Vliyanie sostava gazovoj smesi i uslovij nakachki na harakteristiki CuBr–Ne–H2(HBr)-lazera // Kvant. elektron. 2007. V. 37, N 1. P. 49–52.
14. Filonov A.G. O vliyanii HBr na kinetiku aktivnoj sredy lazera na parah CuBr // Optika atmosf. i okeana. 2011. V. 24, N 7. P. 623–629.
15. Aktivnyj element lazera na parah galogenida metalla: Pat. 62742. Russia, MPK, H01S 3/08. Suhanov V.B., Troitskij V.O., Gubarev F.A., Ivanov A.I.; In-t optiki atmosf. im. V.E. Zueva SO RAN. N 2005130448/28; Zayavl. 30.09.2005; Opubl. 27.04.2007.
16. Dimaki V.A., Suhanov V.B., Troitskij V.O., Filonov A.G., Shestakov D.Yu. Lazer na bromide medi s komp'yuternym upravleniem impul'sno-periodicheskogo, tsugovogo i zhdushchego rezhimov // Pribory i tekhnika eksperim. 2008. N 6. P. 119–122.
17. Suhanov V.B., Fedorov V.F., Gubarev F.A., Troitskij V.O., Evtushenko G.S. Lazer na parah bromida medi, vozbuzhdaemyj emkostnym razryadom // Kvant. elektron. 2007. V. 37, N 7. P. 603–604.
18. Gubarev F.A., Sukhanov V.B., Evtushenko G.S., Fedorov V.F., Shiyanov D.V. CuBr laser excited by a capacitively coupled longitudinal discharge // IEEE J. Quant. Electron. 2009. V. 45, N 2. P. 171–177.
19. Shiyanov D.V., Sukhanov V.B., Gubarev F.A. Influence of peaking capacitance on the output power of capacitive-discharge-pumped metal halide vapor laser // IEEE J. Quant. Electron. 2018. V. 54, N 2. P. 1–7.
20. Shiyanov D.V., Suhanov V.B., Evtushenko G.S., Tkachenko N.Yu. Lazer na parah iodida medi s vnutrennim reaktorom // Optika atmosf. i okeana. 2012. V. 25, N 8. P. 721–726.
21. Trigub M.V., Shiyanov D.V., Suhanov V.B., Evtushenko G.S. Aktivnaya sreda na parah bromida margantsa s vnutrennim reaktorom pri chastote sledovaniya impul'sov do 100 kHz // Optika atmosf. i okeana. 2014. V. 27, N 4. P. 321–325; Trigub M.V., Shiyanov D.V., Sukhanov V.B., Evtushenko G.S. MnBr vapor active medium with a built-in reactor at 100-kHz pulse repetition frequency // Atmospheric and Oceanic Optics. 2014. V. 27, N 5. P. 458–462.
22. Trigub M.V., Torgaev S.N., Fedorov V.F. Poluprovodnikovye istochniki nakachki CuBr-lazerov // Izv. Tom. politekhn. un-ta. 2010. V. 317, N 4. P. 164–168.
23. Soldatov A.N., Fedorov V.F. Lazer na parah medi s chastotoj sledovaniya impul'sov do 230 kHz // Izv. vuzov. Fizika. 1983. V. 26, N 9. P. 80–84.
24. Evtushenko G.S., Polunin Yu.P., Fedorov V.F. Issledovanie impul'sno periodicheskoj generatsii v parah zolota pri vysokih chastotah (do 100 kHz) // Zhurn. prikl. spektroskopii. 1987. V. 46, N 6. P. 1009–1011.
25. Evtushenko G.S., Petrash G.G., Suhanov V.B., Fedorov V.F. CuBr-lazer s chastotoj povtoreniya impul'sov do 300 kHz // Kvant. elektron. 1999. V. 28, N 3. P. 220–222.
26. Gubarev F.A., Fedorov V.F., Evtushenko G.S., Suhanov V.B., Zaikin S.S. Lazer na parah bromida medi s chastotoj sledovaniya impul'sov 400 kHz // Izv. Tom. politekhn. un-ta. 2008. V. 312, N 2. P. 106–107.
27. Nekhoroshev V.O., Fedorov V.F., Evtushenko G.S., Torgaev S.N. Lazer na parah bromida medi s chastotoj sledovaniya impul'sov do 700 kHz // Kvant. elektron. 2012. V. 42, N 10. P. 877–880.
28. Shiyanov D.V., Evtushenko G.S., Suhanov V.B., Fedorov V.F. Lazer na parah bromida medi s vysokoj chastotoj sledovaniya impul'sov // Kvant. elektron. 2002. V. 32, N 8. P. 680–682.
29. Soldatov A.N., Fedorov V.F., Yudin N.A. Effektivnost' lazera na parah medi s chastichnym razryadom nakopitel'noj emkosti // Kvant. elektron. 1994. V. 21, N 8. P. 733–734.
30. Bohan P.A., Solomonov V.I. O mekhanizme generatsii OKG na parah medi // Kvant. elektron. 1973. N 6. P. 53–57.
31. Fedorov A.I., Shiyanov D.V. CuBr-lazer s vysokim KPD v rezhime sdvoennyh impul'sov nakachki // Pis'ma v ZHTF. 2017. V. 43, iss. 5. P. 10–16.
32. Fedorov A.I., Shiyanov D.V. Povyshenie effektivnosti CuBr-lazera v rezhime sdvoennyh impul'sov nakachki // Uspekhi prikl. fiz. 2017. V. 5, N 3. P. 288–298.
33. Trigub M.V., Vlasov V.V., Shiyanov D.V., Suhanov V.B., Troitskij V.O. Povyshenie effektivnosti vozbuzhdeniya CuBr-lazera za schet modifikatsii razryadnogo kontura // Optika atmosf. i okeana. 2017. V. 30, N 12. P. 1069–1072.
34. Suhanov V.B., Shiyanov D.V., Andrienko O.S. Aktivnyj element lazera na parah metalla s vnutrennim reaktorom galogenida metallov // Simpoz. «Lazery na parah metallov»: Tez. dokl. Rostov-na-Donu: OOO «Diapazon-Plyus», 2008. P. 84.
35. Aktivnyj element lazera na parah galogenida metalla: Pat. 2420844. Russia, MPK, H01S 3/03. Andrienko O.S., Suhanov V.B., Troitskij V.O., Shiyanov D.V.; In-t optiki atmosf. im. V.E. Zueva SO RAN. N 2009101603/28; Zayavl. 19.01.2009; Opubl. 10.06.2011. Byul. N 20.
36. Trigub M.V., Shiyanov D.V., Evtushenko G.S. Usilitel'nye harakteristiki aktivnogo elementa lazera na parah hlorida medi s vnutrennim reaktorom // Izv. vuzov. Fizika. 2012. V. 55, N 10. P. 46–50.
37. Shiyanov D.V., Trigub M.V., Suhanov V.B., Evtushenko G.S., Vlasov V.V. Chastotno-energeticheskie i usilitel'nye harakteristiki CuCl-lazera s vnutrennim reaktorom // Zhurn. tekhn. fiz. 2015. V. 85, iss. 4. P. 93–96.
38. Shiyanov D.V., Sukhanov V.B., Evtushenko G.S. Metal halides vapor lasers with inner reactor and small active volume // Proc. SPIE. V. 10614. P. 1061404.
39. Sukhanov V.B., Shiyanov D.V. MVLs based on metal alloys. Multiline lasing // Atomic and Molec. Pulsed Lasers. Tomsk, Russia, September 2011. P. 26.
40. Bojchenko A.M., Evtushenko G.S., Zhdaneev O.V., Yakovlenko S.I. Teoreticheskij analiz mekhanizmov vliyaniya dobavok vodoroda na generatsionnye harakteristiki lazera na parah medi // Kvant. elektron. 2003. V. 3, N 12. P. 1047–1058.
41. Bojchenko A.M., Evtushenko G.S., Zhdaneev O.V., Yakovlenko S.I. Issledovanie vliyaniya dobavok bromvodoroda na rabotu lazera na parah medi: Preprint. Tomsk: Izd-vo IOA SO RAN, 2003. N 5. P. 1–20.
42. Zhdaneev O.V. Modelirovanie protsessov v lazerah na parah medi s modifitsirovannoj kinetikoj: Dis. … dokt. fiz.-mat. nauk. In-t optiki atmosfery SO RAN.  Tomsk, 2004. 231 p.
43. Boychenko A.M., Evtushenko G.S., Nekhoroshev V.O., Shiyanov D.V., Torgaev S.N. CuBr–Ne–HBr laser with a high repetition frequency of the lasing pulses at a reduced energy deposition in the discharge // Phys. Wave Phenom. 2015. V. 23, N 1. P. 1–13.
44. Evtushenko G.S., Torgaev S.N., Trigub M.V., Shiyanov D.V., Evtushenko T.G., Kulagin A.E. High-speed CuBr brightness amplifier beam profile // Opt. Commun. 2017. V. 383. P. 148–152.
45. Torgaev S.N., Kulagin A.E., Evtushenko T.G., Evtushenko G.S. Kinetic modeling of spatio-temporal evolution of the gain in copper vapor active media // Opt. Commun. 2019. V. 440. P. 146–149.
46. Klimkin V.M. Gazorazryadnye protsessy v impul'snyh lazerah na parah metallov: Dis. … dokt. fiz.-mat. nauk. In-t optiki atmosfery SO RAN. Tomsk, 2004. 236 p.
47. Klimkin V.M., Prokop'ev V.E., Sokovikov V.G. Eksperimental'noe issledovanie vzaimosvyazi ionnyh i atomnyh spektrov Eu- v Eu–He-smesi // Optika atmosf. i okeana. 1993. V. 6, N 6. P. 628–634.
48. Klimkin V.M., Sokovikov V.G. Bejtlerovskie lazery // Optika atmosf. i okeana. 1997. V. 10, N 11. P. 1306–1315.
49. Klimkin V.M., Prokop'ev V.E., Sokovikov V.G. Issledovanie zavisimosti moshchnosti generatsii na IK-liniyah itterbiya ot chastoty sledovaniya nakachki // Kvant. elektron. 1982. V. 8, N 4. P. 722–725.
50. Sokovikov V.G., Klimkin V.M., Shestakov D.Yu., Vorob'eva L.P. Asimmetriya opticheskogo vozbuzhdeniya rezonansnogo dubleta atoma medi // Optika atmosf. i okeana. 2008. V. 21, N 11. P. 1004–1009.
51. Klimkin V.M., Sokovikov V.G. Eksperimental'noe issledovanie pokazatelya prelomleniya parov rtuti pri atmosfernom davlenii na dline volny 308 nm // Оптический журн. 2007. V. 74, N 6. P. 70–74.
52. Sokovikov V.G. Issledovanie protsessov preobrazovaniya UF-izlucheniya v parah metallov. Dis. … kand. fiz.-mat. nauk. Institut optiki atmosfery im. V.E. Zueva SO RAN. Tomsk, 2013. 183 p.
53. Sokovikov V.G., Klimkin A.V. Vynuzhdennoe kombinatsionnoe rasseyanie izlucheniya XeF*- i KrF-lazerov v parah samariya i evropiya // Optika atmosf. i okeana. 2014. V. 27, N 4. P. 295–301; Sokovikov V.G., Klimkin V.M. Stimulated Raman scattering of XeF* and KrF laser radiation in samarium and europium vapors // Atmos. Ocean. Opt. 2014. V. 27, N 5. P. 447–453.
54. Sokovikov V.G., Prokop'ev V.E., Klimkin A.V. Atomnye linii usilennogo spontannogo izlucheniya, nablyudaemye pri opticheskoj nakachke parov itterbiya izlucheniem KrF*-lazera // Optika atmosf. i okeana. 2018. V. 31, N 3. P. 186–190; Sokovikov V.G., Prokopev V.E., Klimkin V.M. Atomic lines of amplified spontaneous emission during optical pumping of Yb by KrF*-laser radiation // Atmos. Ocean. Opt. 2018. V. 31, N 4. P. 419–423.
55. Klimkin V.M., Sokovikov V.G. Lazernye effekty pri rezonansnom opticheskom vozbuzhdenii parov alyuminiya // Optika atmosf. i okeana. 2006. V. 19, N 2–3. P. 229–231.
56. Klimkin V.M., Nikolaev V.N., Sokovikov V.G., Shcheglov V.B. Generatsiya v osnovnoe i metastabil'nye sostoyaniya Ba+ pri dvuhfotonnoj ionizatsii parov Ba izlucheniem XeCl*-lazera // Pis'ma v ZhETF. 1980. V. 34. P. 111–114.
57. Sokovikov V.G., Klimkin V.M., Prokop'ev V.E. Generatsiya vynuzhdennogo izlucheniya na perekhodah v osnovnoe i metastabil'nye sostoyaniya iona evropiya pri opticheskoj nakachke // Optika atmosf. i okeana. 2010. V. 23, N 5. P. 359–363.
58. Opticheskie sistemy s usilitelyami yarkosti / pod red. G.G. Petrasha // Tr. FIAN. T. 206. M.: Nauka, 1991. 152 p.
59. Zemskov K.I., Isaev A.A., Kazaryan M.A., Petrash G.G. Lazernyj proektsionnyj mikroskop // Квант. электрон. 1974. V. 1, N 1. P. 14–15.
60. Evtushenko G.S. From a metal vapor laser projection microscope to a laser monitor (by the 50 year-anniversary of metal vapor lasers) // Proc. SPIE. 2015. V. 9810. P. 98101F.
61. Gubarev F.A., Troitsky V.O., Trigub M.V., Sukhanov V.B. Gain characteristics of large volume CuBr laser active media // Opt. Commun. 2011. V. 284, iss. 10–11. P. 2565–2568.
62. Trigub M.V., Evtushenko G.S. Vysokoskorostnoj lazernyj monitor dlya nerazrushayushchego kontrolya. Germaniya: Lap Lampbert Academic Publishing, 2015. 173 p.
63. Evtushenko G.S., Kazaryan M.A., Torgaev S.N., Trigub M.V., Shiyanov D.V. Skorostnye usiliteli yarkosti na indutsirovannykh perekhodakh v parakh metallov. Tomsk: STT, 2016. Iss. 1. 245 p. (Ser. Izluchenie. Puchki. Plazma).
64. Trigub M.V., Evtushenko G.S., Torgaev S.N., Shiyanov D.V., Evtushenko T.G. Copper bromide vapor brightness amplifiers with 100 kHz pulse repetition frequency // Opt. Commun. 2016. V. 376. P. 81–85.
65. Trigub M.V., Shiyanov D.V., Sukhanov V.B., Evtushenko G.S. Aktivnaya sreda na parakh bromida margantsa s vnutrennim reaktorom pri chastote sledovaniya impul'sov do 100 kHz // Optika atmosf. i okeana. 2014. V. 27, N 4. P. 321–325.
66. Trigub M.V., Fedorov K.V., Evtushenko G.S. Vizualizatsiya ob"ektov, raspolozhennykh na udalenii do 5 m ot CuBr-usilitelya yarkosti, s impul'som izlucheniya tipichnoj dlitel'nosti // Optika atmosf. i okeana. 2015. V. 28, N 9. P. 850–853. 67. Trigub M.V., Torgaev S.N., Evtushenko G.S., Troitskij V.O., Shiyanov D.V. Bistaticheskij lazernyj monitor // Pis'ma v ZhTF. 2016. V. 42, N 12. P. 51–56.
68. Vysokovol'tnyj modulyator: Pat. 185671. Russia, MPK, H03K 3/53. Vasnev N.A., Trigub M.V., Dimaki V.A., Evtushenko G.S., Troitskij V.O., Vlasov V.V.; In-t optiki atmosf. im. V.E. Zueva SO RAN. N 2018135717; Zayavl. 09.10.2018; Opubl. 13.12.2018. Byul. N 35.
69. Trigub M.V., Vasnev N.A., Evtushenko G.S., Dimaki V.A. Sistema sinkhronizatsii impul'sno-periodicheskogo rezhima raboty aktivnykh sred na samoogranichennykh perekhodakh v parakh metallov // Pribory i tekhn. eksperim. 2019. N 1. P. 1–6.
70. Vasnev N.A., Trigub M.V., Evtushenko G.S. Osobennosti raboty usilitelya yarkosti na parakh bromida medi v skheme bistaticheskogo lazernogo monitora // Optika atmosf. i okeana. 2019. V. 32, N 3. P. 247–253.
71. Trigub M.V., Vlasov V.V., Torgaev S.N., Evtushenko G.S. Usilitel' yarkosti na parakh bromida medi s uvelichennoj dlitel'nost'yu impul'sa // Pis'ma v ZhTF. 2017. V. 43, N 18. P. 17–23.
72. Evtushenko G.S., Trigub M.V., Gubarev F.A., Evtushenko T.G., Torgaev S.N., Shiyanov D.V. Laser monitor for non-destructive testing of materials and processes shielded by intensive background lighting // Rev. Sci. Instrum. 2014. V. 85, iss. 3. N 033111. P. 1–5.
73. Evtushenko G.S. Methods and Instruments for Visual and Optical Diagnostics of Objects and Fast Processes. Nova Science Publishers Inc. 2018. 184 p.
74. Trigub M.V., Platonov V.V., Osipov V.V., Evtushenko T.G., Evtushenko G.S. Laser monitors for high speed imaging of materials modification and production // Vacuum. 2017. V. 143. P. 486–490.
75. Beloplotov D.V., Trigub M.V., Tarasenko V.F., Evtushenko G.S., Lomaev M.I. Vizualizatsiya gazodinamicheskikh protsessov pri impul'sno-periodicheskom razryade, initsiiruemom ubegayushchimi elektronami, v vozdukhe atmosfernogo davleniya s pomoshch'yu lazernogo monitora // Optika atmosf. i okeana. 2016. V. 29, N 2. P. 157–161.; Beloplotov D.V., Trigub M.V., Tarasenko V.F., Evtushenko G.S., Lomaev M.I. Laser monitor visualization of gas-dynamic processes under pulse-periodic discharges initiated by runaway electrons in atmospheric pressure air // Atmos. Ocean. Opt. V. 29, N 4. P. 371–375.
76. Trigub M.V., Platonov V.V., Fedorov K.V., Evtushenko G.S., Osipov V.V. CuBr-lazer v zadachakh vizualizatsii protsessov polucheniya nanomaterialov // Optika atmosf. i okeana. 2016. V. 29, N 3. P. 249–253; Trigub M.V., Platonov V.V., Fedorov K.V., Evtushenko G.S., Osipov V.V. CuBr laser for nanopowder production visualization // Atmos. Ocean. Opt. V. 29, N 4. P. 376–380.
77. Trigub M.V., Burkov M.V., Lyubutin P.S., Torgaev S.N. Issledovanie iskazhenij, vnosimykh usilitelem yarkosti na parakh bromida medi, v formiruemye lazernym monitorom izobrazheniya // Optika atmosf. i okeana. 2016. V. 29, N 10. P. 850–854.  

Back