Том 39, номер 04, статья № 12

Аннотация:

Одним из базовых направлений развития лазеров на RM-переходах атомов и ионов металлов является их применение в системах усиления яркости. Для совершенствования таких систем важное значение имеет расширение их спектрального диапазона функционирования, а также повышение частоты следования импульсов излучения. Перспективным путем решения этих задач является использование нового класса скоростных высокочастотных коммутаторов на основе щелевого разряда (эптронов) для накачки RM-лазеров, в частности функционирующих в УФ-диапазоне. В настоящей работе представлены результаты исследования частотно-энергетических характеристик лазера на самоограниченном переходе иона ртути (l = 398,4 нм). Быстродействующий коммутатор позволил получить импульсы напряжения с фронтом 2–3 нс на электродах газоразрядной трубки и обеспечить генерацию в режиме сдвоенных импульсов до частоты 300 кГц. Обнаружено, что энергия генерации лазерного излучения сильно зависит от температуры и частоты, с ростом температуры оптимальная частота уменьшается. Продемонстрирована генерация лазерного излучения в виде цугов, состоящих из четырех импульсов. Достигнутые высокие частоты следования импульсов лазерной генерации в совокупности с малой длиной волны могут способствовать созданию уникальных систем усиления яркости на основе Hg⁺ RM-лазера.

Ключевые слова:

лазер на парах ртути, лазерная генерация, лазеры на самоограниченных переходах, наносекундный коммутатор, эптрон

Иллюстрации:

Список литературы:

1. Тригуб М.В., Гембух П.И., Васнев Н.А., Шиянов Д.В. Лазерный монитор для одновременной визуализации в видимом и ближнем ИК-диапазонах спектра // Оптика атмосф. и океана. 2023. Т. 36, № 3. С. 239–243. DOI: 10.15372/AOO20230310; Trigub M.V., Gembukh P.I., Vasnev N.A., Shiyanov D.V. Laser monitor for simultaneous imaging in the VIS and near-IR spectral regions // Atmos. Ocean. Opt. 2023. V. 36, N 4. P. 415–420.
2. Тригуб М.В., Васнев Н.А. Особенности формирования изображения в бистатическом лазерном мониторе // Оптика атмосф. и океана. 2022. Т. 35, № 12. С. 1058–1063. DOI: 10.15372/AOO20221214; Trigub M.V., Vasnev N.A. Features of imaging in a bistatic laser active optical system // Atmos. Ocean. Opt. 2023. V. 36, N 2. P. 185–190.
3. Тригуб М.В., Васнев Н.А., Китлер В.Д., Евтушенко Г.С. Применение бистатического лазерного монитора для высокоскоростной визуализации процессов горения // Оптика атмосф. и океана. 2020. Т. 33, № 12. С. 962–966. DOI: 10.15372/AOO20201210; Trigub M.V., Vasnev N.A., Kitler V.D., Evtushenko G.S. The use of a bistatic laser monitor for high-speed imaging of combustion processes // Atmos. Ocean. Opt. 2021. V. 34, N 2. P. 154–159.
4. Evtushenko G., Torgaev S., Trigub M., Shiyanov D., Bushuev E., Bolshakov A., Zemskov K., Savransky V., Ralchenko V., Konov V. Laser monitor for imaging single crystal diamond growth in H₂–CH₄ microwave plasma // Opt. Laser Technol. 2019. V. 120. P. 105716. DOI: 10.1016/j.optlastec.2019.105716.
5. Trigub M.V., Platonov V.V., Evtushenko G.S., Osipov V.V., Evtushenko T.G. Laser monitors for high speed imaging of materials modification and production // Vacuum. 2017. V. 143. P. 486–490. DOI: 10.1016/j.vacuum.2017.03.016.
6. Evtushenko G.S. Methods and Instruments for Visual and Optical Diagnostics of Objects and Fast Processes. Nova Science Publishers Inc., 2018. 236 p.
7. Little C.E. Metal Vapor Lasers: Physics, Engineering & Applications. Chichester: John Willey & Sons, 1998. 620 p.
8. Батенин В.М., Бойченко А.М., Бучанов В.В. Лазеры на самоограниченных переходах атомов металлов – 2. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2009. Т. 1. 544 с.
9. Солдатов А.Н., Юдин Н.А., Васильева А.В., Колмаков Е.А., Полунин Ю.П., Костыря И.Д. Лазер на парах стронция с частотой следования импульсов генерации до 1 МГц // Квант. электрон. 2012. Т. 42, № 1. С. 31–33.
10. Boichenko 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. P. 1–13. DOI: 10.3103/S1541308X1501001X.
11. Lavrukhin M.A., Bokhan P.A., Gugin P.P., Zakrevsky D.E. Self-terminating barium ion laser at 614.2 nm // Opt. Laser Technol. 2022. V. 149. P. 107625. DOI: 10.1016/j.optlastec.2021.107625.
12. Lavrukhin M.A., Bokhan P.A., Gugin P.P., Zakrevsky D.E. 100-kHz RM calcium ion NIR laser // Opt. Laser Technol. 2024. V. 170. P. 110174. DOI: 10.1016/j.optlastec.2023.110174.
13. Isaev A.A., Petrash G.G. New superradiance on the violet line of the mercury ion // J. Appl. Spectrosc. 1970. V. 12. P. 835–837.
14. Маркова С.В., Павленко Ю.П., Петраш Г.Г. Лазер на самоограниченном переходе иона ртути // Краткие сообщения по физике. 1992. № 12. С. 53–57.
15. Маркова С.В., Петраш Г.Г. Импульсный лазер на r–m-переходе иона ртути // Квант. электрон. 1995. Т. 22, № 9. С. 873–877.