Высокоэффективные процессы параметрической генерации, усиления света и суммирования частот излучения широкоапертурного неодимового лазера

• Автор: Гуламов, Алишер Абдумаликович
• Шифр специальности: 05.27.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Курск
• Количество страниц: 329 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение -

Г лава 1. Суммирование частот волн, параметрическая генерация и

усиление света -

1.1. Каскадное умножение частоты -

1.2. Каскадная генерация третьей гармоники широкоапертурных пучков -

1.2.1. Схемы каскадной ГТГ -

1.2.2. ГТГ пучков с реальной пространственно-временной модуляцией излучения -

1.3.Каскадная генерация пятой гармоники широкоапертурных

пучков -
1.3.1. Схемы каскадной ГПГ -
1.3.2.ГПГ пучков с реальной пространственно-временной модуляцией излучения -
1.3.3.Высокоэффективная генерация четвертой гармоники широкоапертурных пучков -
1.3.4.Экспериментальное исследование процесса каскадной ГПГ -
1.4. Параметрическая генерация и усиление света -
1.4.1 .Параметрическая генерация света -
1.4.2.Параметрическое усиление инжектируемого сигнала -
Постановка задачи -
Глава 2. Трехканальный широкоапертурный лазерный комплекс -
2.1. Задающий генератор комплекса -
2.2. Широкоапертурный лазер на фосфатном неодимовом стекле -
2.3. Системы измерений параметров излучения широкоапертурного

лазера на фосфатном неодимовом стекле
2.4. Система нелинейно - оптических преобразователей частоты излучения широкоапертурного неодимового лазера
2.4.1. Преобразование излучения лазера во вторую гармонику
2.4.2. Преобразование излучения лазера в третью гармонику
2.4.3. Преобразование излучения лазера в четвертую гармонику
2.4.4.Преобразование излучения лазера в пятую гармонику
Глава 3. Высокоэффективные параметрические генераторы света
3.1. Оптическая схема измерений параметров излучения ПГС
3.2. ПГС при накачке излучением второй гармоники широкоапертурного неодимового лазера
3.3. ПГС при накачке излучением третьей гармоники широкоапертурного неодимового лазера
3.4. ПГС при накачке излучением четвертой гармоники широкоапертурного неодимового лазера
Г лава 4. Высокоэффективное параметрическое усиление волн
4.1. Параметрическое усиление модулированных волн
4.2. Параметрическое усиление сигнала с конформным профилем
4.3. Параметрическое усиление перестраиваемого по спектру излучения лазера на центрах окраски
Г лава 5. Г енерация перестраиваемого излучения в УФ диапазоне
5.1. Суммирование частот излучения ПГС и гармоник широкоапертурного неодимового лазера
5.2. Генерация высоконаправленного узкополосного излучения в УФ диапазоне
Глава 6. Формирование пучков в частотно-периодических лазерных системах

- 146 148

6.1. Суммирование частот излучения двух лазеров - -
6.2. Формирование пучка внутри резонатора АИГ лазера -
6.3. Компенсация искажений волнового фронта в усилителях твердотельных лазеров -
6.4. Компактный лазер на фосфатном неодимовом стекле - 265 Г лава 7. Применение сформированного лазерного излучения для
технологических целей -
7.1. Лазерная установка для прошивки отверстий диаметрами
- 0,01 мм - 0,4 мм -
7.2. Лазерная установка для маркировки кабеля -
Заключение -
Список литературы -
Приложение
Приложение

ной частоте. Поскольку энергия первого в два раза выше энергии второго, то оптимальное соотношение энергий в этом процессе смешения будет 2:1. Согласно соотношения Мэнли-Роу, описывающего изменение плотности фотонов в процессе нелинейного взаимодействия волн, энергии плоских смешиваемых волн в процессе ГТГ должны относиться как 2:1.
В связи с этим было предложено два метода оптимизации каскадной ГТГ. В работе [55] оптимизация процесса смешения частоты в схеме 010Ге2 -ощг-ез осуществлялась путем подбора угла а между главной оптической плоскостью кристалла-удвоителя и плоскостью поляризации излучения на основной частоте. В [56] оптимизация процесса ГТГ в схеме ощгег - ещг-ез достигалась за счет небольшой отстройки А9 по углу от направления синхронизма первого кристалла каскадного преобразователя. Как будет показано ниже, использование пучков с гипергауссовой функцией пространственного распределения интенсивности излучения и оптимизация процесса смешения позволяют в схеме 010!-е2 - ещг-ез экспериментально получать в пучках 0 по основанию ~ 18 мм КПД преобразования в третью гармонику ~ 50%, а в пучках 0 по основанию ~ 40 мм - 70%. В работах [57,58] дана теория оптимизации процесса каскадной ГТГ для двух методов и при использовании всех перечисленных выше схем. Рассматривается взаимодействие плоских волн.
Оптимизацию процесса каскадной ГТГ за счет небольшой отстройки Д0 по углу от направления синхронизма можно реализовать в схемах: -
е]02-е3, 0]еге2 - ещг-ез. При взаимодействии плоских волн максимальная эффективность преобразования в третью гармонику может достигаться при оптимальном КПД преобразования во вторую гармонику, равном 67%. В схеме о^-ег - ещг-ез, как отмечалось выше, в процессе смешения частот во втором кристалле участвует только часть энергии излучения на основной частоте. Для коррекции эллиптичности поляризации излучения на основной частоте в [59] между кристаллами удвоителя и смесителя предлагается устанавливать