Том 16, номер 08, статья № 11

Аннотация:

Исследованы возможности создания генераторов второй гармоники ТЕА СО₂-лазеров с высокой эффективностью и выходной средней мощностью. Решена система укороченных уравнений, совместно с двумерным уравнением теплопроводности, описывающих генерацию второй гармоники с учетом теплового самовоздействия при накачке импульсным ТЕА СО₂-лазером. Рассчитаны зависимости эффективности преобразования от длины кристаллов с учетом их оптического качества в кристаллах ZnGeP₂, CdGeAs₂, AgGaSe₂, HgGaS₄, Tl₃AsSe₃ и GaSe. При этом использованы следующие параметры СО₂-лазера: длина волны 9,55 мкм, энергия в импульсе 50 мДж, длительность импульса от 1 до 100 нс, частота повторения импульсов до 1 кГц. Определены дополнительные угловые подстройки кристаллов, максимизирующие эффективность генерации второй гармоники, и длины кристаллов, обеспечивающие ее максимум при фиксированных частотах следования импульсов. Сделан вывод о возможности создания генераторов второй гармоники с высокой (до десятков ватт) средней мощностью.

Список литературы:

1. Killinger D.K., Menyuk N., and DeFeo W.E. Remote sensing of CO using frequency-doubled CO2 laser radiation // Appl. Phys. Lett. 1980. V. 36. № 6. P. 402-405.
2. Menyuk N., Killinger D.K., and DeFeo W.E. Remote sensing of NO using a differential absorption lidar // Appl. Opt. 1980. V. 19. № 19. P. 3282-3286.
3. Зуев В.Е., Кабанов М.В., Андреев Ю.М., Воеводин В.Г., Гейко П.П., Грибенюков А.И., Зуев В.В. Эффективные параметрические преобразователи частоты ИК-лазеров и их применение // Изв. АН СССР. Сер. физ. 1988. Т. 52. № 6. С. 1142-1149.
4. Dmitriev V.G., Gurzadyan G.G., Nikogosyan D.N. Handbook of Nonlinear Optical Сrystals. New-York; Berlin; Heidelberg: Springer-Verlag, 1999. P. 413.
5. Андреев Ю.М., Бадиков В.В., Воеводин В.Г., Гейко Л.Г., Гейко П.П., Иващенко М.В., Карапузиков А.И., Шерстов И.В. Лучевая стойкость нелинейных кристаллов на длине волны 9,55 мкм // Квант. электрон. 2001. Т. 31. № 12. С. 1075-1078.
6. Андреев Ю.М., Гейко Л.Г., Гейко П.П. Условия фазового синхронизма для генерации второй гармоники в кристаллах ZnGeP2 // Изв. вузов. Физ. 2002. № 10. С. 85-89.
7. Дмитриев В.Г., Тарасов Л.В. Прикладная нелинейная оптика. М.: Радио и связь, 1982. 352 с.
8. Цернике Ф., Мидвинтер Дж. Прикладная нелинейная оптика. М.: Мир, 1976. 261 с.
9. Ахманов С.А., Хохлов Р.В. Проблемы нелинейной оптики (электромагнитные волны в нелинейных диспергирующих средах). М.: ВИНИТИ, 1965. 295 с.
10. Okada M., Ieiri S. Influence of self-induced thermal effects on second harmonic generation // IEEE J. Quantum. Electron. 1971. V. 7. № 9. P. 469-470.
11. Дмитриев В.Г., Коновалов В.А., Шалаев Е.А. К теории теплового самовоздействия при генерации гармоники в нелинейных кристаллах // Квант. электрон. 1975. Т. 2. № 3. С. 496-502.
12. Карамзин Ю.Н., Сухоруков А.П., Трофимов В.А. Математическое моделирование в нелинейной оптике. М.: Изд-во МГУ, 1989. 154 с.
13. Чесноков С.С. Быстрое преобразование Фурье в задачах теплового самовоздействия // Вестн. МГУ. Физ. и астроном. 1980. Т. 21. № 6. С. 27-31.
14. Ziklas E.A., Siegman A.E. Mode calculation in unstable resonators with flowing saturable gain. 2: Fast Fourie transform methode // Appl. Opt. 1975. V. 14. P. 1874-1886.
15. Андерсон Д., Таннехилл Дж., Плетчер Г. Вычислительная гидромеханика и теплообмен. В 2 т.т. М.: Мир, 1990.
16. Дульнев Г.Н. Тепло- и массообмен в радиоэлектронной аппаратуре. М.: Высшая школа, 1984. 247 с.
17. Горобец В.А., Петухов В.О., Точицкий С.Я., Чураков В.В. Исследование нелинейно-оптических характеристик ИК-кристаллов для преобразования частоты излучения ТЕА СО2-лазера // Оптич. ж. 1999. Т. 66. № 1. С. 62-67.
18. Гейко П.П., Андреев Ю.М. Сравнительный эксперимент по удвоению частоты ТЕА СО2-лазеров в кристаллах ZnGeP2, AgGaSe2 и GaSe // Оптика атмосф. и океана. 2000. Т. 13. № 12. С. 1146-1149.
19. Andreev Yu.M., Geiko P.P., Vernik A.V., Geiko L.G. The possibilities of development of high efficiency CO2 laser harmonic generators for Lidars // Proc. SPIE. 2000. V. 4035. P. 237-244.