Том 22, номер 10, статья № 12

Аннотация:

Предлагается новый тип лазеров на парах металлов (ЛПМ) – отпаянные лазеры на парах галогенидов металлов (ЛПГМ) с активным теплоизолятором (АТ), который представляет собой автономный нагревательный элемент, позволяющий поддерживать температуру внешней стенки рабочего объема на требуемом уровне при любой энергии возбуждения, вкладываемой в разряд. Именно наличие АТ дает возможность рассматривать предлагаемые лазеры в качестве полной альтернативы традиционным саморазогревным ЛПМ. Приведена блок-схема ЛПГМ-AT, позволяющая получить представление об основных отличительных особенностях данной конструкции. Обсуждаются функциональные преимущества ЛПГМ, появляющиеся в результате использования АТ: увеличение эффективности энерговклада, возможность работы лазера в цуговом и ждущем режиме. Представлены лабораторные макеты CuBr-AT-лазеров, выполненные в приборном варианте. Возможность ЛПГМ-АТ генерировать при низких, по сравнению с саморазогревными конструкциями, мощностях накачки, стала решающей предпосылкой для появления новых конструкций лазеров. Впервые получена генерация на самоограниченных переходах в парах металлов при возбуждении от емкостного разряда. Разработана оригинальная конструкция отпаянного CuBr-AT-лазера с внутренним реактором галогенидов металлов. Получен значимый уровень мощности при использовании транзисторного источника питания. Обсуждается возможность использования CuBr-AT-лазеров для прецизионной обработки металлов как наиболее перспективной области применения ЛПМ.

Ключевые слова:

лазеры на парах бромида меди

Список литературы:

1.Солдатов А.Н., Соломонов В.И. Газоразрядные лазеры на самоограниченных переходах в парах металлов. Новосибирск: Наука, 1985. 151 с.
2.Бохан П.А. Лазеры на парах металлов со столкновительным девозбуждением нижних рабочих состояний: Докт. дис. Томск: ИОА СО АН СССР, 1988. 418 с.
3.Евтушенко Г.С. Лазеры на парах металлов и устройства на их основе для решения задач оптики атмосферы и других применений: Докт. дис. Томск: ИОА СО РАН, 1994. 305 с.
4.Климкин В.М. Газоразрядные процессы в импульсных лазерах на парах металлов: Докт. дис. Томск: ИОА СО РАН, 2003. 305 с.
5.Батенин В.М., Бучанов В.В., Казарян М.А., Климовский И.И., Молодых Э.И. Лазеры на самоограниченных переходах. М.: Науч. книга, 1998. 544 с.
6.Елаев В.Ф., Лях Г.Д., Пеленков В.П. CuBr-лазер со средней мощностью генерации свыше 100 Вт // Оптика атмосф. 1989. Т. 2. № 11. С. 1228–1229.
7.Евтушенко Г.С., Петраш Г.Г., Суханов В.Б., Федоров В.Ф. CuBr-лазер с частотой повторения импульсов до 300 кГц // Квант. электрон. 1999. Т. 28. № 3. С. 220–222.
8.Губарев Ф.А., Федоров В.Ф., Евтушенко Г.С., Суханов В.Б., Заикин С.С. Лазер на парах бромида меди с частотой следования импульсов 400 кГц // Изв. ТПУ. 2008. Т. 312. № 2. С. 106–107.
9.Григорьянц А.Г., Казарян М.А., Лябин Н.А. Лазеры на парах меди. Конструкция, характеристики и применения. М.: Физматлит, 2005. 312 с.
10.Кинкэйд К., Андерсон С.Дж. Лазерный рынок в 2006 г. Обзор и прогноз. Часть 1. Недиодные лазеры // Лазер-Информ. 2007. № 5 (356). С. 1–9.
11.Суханов В.Б., Троицкий В.О., Губарев Ф.А., Иванов А.И. Активный элемент лазера на парах галогенида металла: Пат. РФ на полезную модель № 62742. Патентообладатель: ИОА СО РАН.
12.Andrienko O.S., Dimaki V.A., Kolbychev G.V., Sukhanov V.B., Troitskii V.O. Low-power copper bromide laser // Atmos. and Ocean. Opt. 2004. V. 17. N 11. P. 786–790.
13.Little C.E. Metal Vapor Lasers: Physics, Engineering & Applications. Chichester (UK): John Willey & Sons Ltd., 1998. 620 p.
14.Evtushenko G.S., Shiyanov D.V., Zhdaneev O.V., Sukhanov V.B. Influence of H2 and HBr-additives on Cu and CuBr vapor lasers performance // Proc. SPIE. 2005. V. 5777. P. 511–518.
15.Шиянов Д.В., Евтушенко Г.С., Суханов В.Б., Бочков В.Д., Кудинов В.Н. Экспериментальное исследование влияния добавок водорода на частотные характеристики CuBr-лазера // Изв. ТПУ. 2004. Т. 307. № 3. С. 74–77.
16.Андриенко О.С., Суханов В.Б., Троицкий В.О., Шестаков Д.Ю., Шиянов Д.В. Способ поддержания и регулирования концентрации галогеноводорода в газорарядной трубке лазера и газоразрядная трубка лазера на парах галогенидов металлов: Пат. № 2295811. Патентообладатель: ИОА СО РАН.
17.Шиянов Д.В., Суханов В.Б., Евтушенко Г.С., Андриенко О.С. Экспериментальное исследование влияния добавок HBr на генерационные характеристики CuBr-лазера // Квант. электрон. 2004. Т. 34. № 7. С. 625–629.
18.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. 071204-1–071204-5.
19.Евтушенко Г.С., Суханов В.Б., Чернышев А.И., Шиянов Д.В. Активный элемент лазера на парах галогенида металла: Пат. № 2243619. Патентообладатель: ИОА СО РАН.
20.Шиянов Д.В., Евтушенко Г.С., Суханов В.Б. Влияние масштабирования вводимой мощности на характеристики CuBr + Ne- и CuBr + Ne + H₂-лазеров // Оптика атмосф. и океана. 2006. Т. 19. № 2–3. С. 221–223.
21.Димаки В.А., Суханов В.Б., Троицкий В.О., Филонов А.Г., Шестаков Д.Ю. Лазер на бромиде меди с компьютерным управлением импульсно-периодического, цугового и ждущего режимов // Приборы и техн. эксперим. 2008. № 6. С. 119–122.
22.Губарев Ф.А., Суханов В.Б., Шиянов Д.В., Евтушенко Г.С. Исследование энергетических характеристик лазера на парах бромида меди с пониженным энерговкладом в разряд // Оптика атмосф. и океана. 2008. Т. 21. № 1. С. 85–93.
23.Димаки В.А., Суханов В.Б., Троицкий В.О., Филонов А.Г. Экспериментальное исследование цугового и ждущего режимов работы лазера на парах бромида меди // Изв. ТПУ. 2009. Т. 314. № 4. С. 111–114.
24.Суханов В.Б., Федоров В.Ф., Губарев Ф.А., Троицкий В.О., Евтушенко Г.С. Лазер на парах бромида меди, возбуждаемый емкостным разрядом // Квант. электрон. 2007. Т. 37. № 7. С. 603–604.
25.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. Quantum Electron. 2009. V. 45. N 2. P. 171–177.
26.Губарев Ф.А., Федоров В.Ф., Евтушенко Г.С., Суханов В.Б. Энергетические характеристики CuBr-лазера с емкостной накачкой при использовании схемы на основе лампового коммутатора // Изв. ТПУ. 2009. Т. 314. № 4. С. 106–110.