Рабочие процессы и явления. Основные выходные характеристики

2 Рабочие процессы и явления. Основные выходные характеристики

На рисунке 2а показана форма импульса Тm: YAP-лазера; полная длительность импульса накачки составляла ~ 300 мкс. Импульс имел нерегулярную пичковую структуру, характерную для многомодовых твердотельных лазеров с большим временем жизни верхнего лазерного уровня. На рисунке 2б представлена осциллограмма импульса генерации Cr²⁺: CdSe-лазера, полученная при использовании выходного зеркала с пропусканием 16 % и энергии падающего на кристалл излучения накачки 65 мДж. Импульс также состоял из пичков, которые следовали за пичками импульса накачки.

В зависимости от спектральной характеристики выходного зеркала спектр генерации Cr²⁺: CdSe-лазера без призмы в резонаторе находился в диапазоне 2,59-2,72 мкм и имел ширину ~ 50 нм.

Рисунок 2 – Осциллограммы импульсов накачки (а) и генерации (б) Cr²⁺: CdSe-лазера

Рисунок 3 – Зависимости выходной энергии Сг²⁺: CdSe-лазера от поглощенной энергии накачки, полученные при использовании выходных зеркал с пропусканием 2.5%, 5.5% и 16% и накачке кристалла Сг²⁺: CdSe под углом к оптической оси резонатора

Зависимости выходной энергии Сг²⁺: CdSe-лазера от поглощенной энергии накачки измерялись при использовании набора выходных зеркал с пропусканием на длине волны генерации 2,5%-69%. На рисунке 3 в качестве примера показаны результаты, полученные при пропускании выходных зеркал 2,5 %, 5,5 % и 16 %. Для каждого из зеркал по экспериментальным точкам были определены значения пороговой поглощенной энергии накачки и дифференциальной эффективности лазера по поглощенной энергии накачки щ. Совокупность полученных данных представлена на рисунке 4. С ростом пропускания зеркала пороговая энергия накачки возрастала от 3 до 19 мДж, а максимальное значение η (28 % - 29 %) достигалось при использовании выходных зеркал с пропусканием 16 % -35 %.

При установке в резонатор лазера дисперсионной призмы спектр его генерации имел ширину ~ 10 нм и был подвержен влиянию атмосферных паров воды. Использование призмы в качестве селектора позволяло осуществлять плавную перестройку длины волны генерации Сг²⁺: CdSe-лазера в спектральной области 2,26-3,61 мкм, что превышает диапазон перестройки, достигнутый авторами [1,2]. На рисунке 5а представлены перестроечные кривые, полученные при фиксированной энергии падающего излучения накачки 65 мДж и использовании четырех выходных зеркал, спектры пропускания которых приведены на рисунке 5б.

Рисунок 5 – Перестроечные кривые длины волны генерации Сг²⁺: CdSe- лазера в резонаторе с призмой, полученные при энергии накачки 65 мДж (а), и спектры пропускания выходных зеркал (б) (1,2,3,4 – нумерация выходных зеркал), с которыми они получены

Наблюдающийся в перестроечных кривых провал в окрестности длины волны 2,7 мкм обусловлен поглощением паров воды.