Холдинг “Швабе” разработал мощный твердотельный лазер с диодной накачкой

Холдинг «Швабе» разработал и запатентовал импульсный твердотельный лазер с диодной накачкой. Благодаря оригинальной конструкции в устройстве была на 10% повышена энергия выходного излучения лазерных одиночных импульсов по сравнению с существующими российскими и зарубежными аналогами. Новинка, разработанная специалистами Научно-исследовательского института «Полюс», относится к лазерной технике. В ней размещены два лазерных стержня (активные элементы) и пара мощных лазерных диодов (источники накачки).

Картинки по запросу лазер с диодной накачкой

Благодаря оригинальной конструкции изделия энергия выходного излучения практически удваивается при сохранении габаритов и массы исходного прибора.

Данное качество позволит создавать компактные приборы с повышенной дальностью действия: системы лазерной локации, дальнометрии и целеуказания, применяющиеся как в носимых приборах (например, геодезическая техника), так и в бортовой аппаратуре беспилотного летательного аппарата. Помимо этого новый лазер может использоваться при сверлении, сварке и нанесении гравировки.

«В новом устройстве у лазерных стержней скошены торцы. Через них излучение из источников накачки беспрепятственно проникает в активные элементы. Это позволило нам на 10% повысить энергию выходного излучения лазерных одиночных импульсов по сравнению с существующими российскими и зарубежными аналогами», – рассказал генеральный директор НИИ «Полюс» Евгений Кузнецов.

Макетный образец нового устройства НИИ «Полюс» успешно прошел испытания в мае 2017 года. В серийное производство новинка будет запущена на предприятии «Швабе» в 2018 году.

Похожее изображение

Справка:

DPSS лазеры — твердотельные лазеры с диодной накачкой (DPSS) видимого спектрального диапазона. Лазеры DPSS (синие и зеленые лазеры) предназначены для применения в аппаратуре дискотек и лазерного шоу, медицинской технике, системах контроля и автоматики, юстировочных и разметочных устройствах и для научных исследований. Данные лазеры обладают коллимированным пучком излучения малой расходимости, высокой стабильностью мощности излучения. Ресурс работы DPSS лазеров — более 10 тыс. часов.

Первые лазерные диоды были разработаны еще в 1962 году. Современные лазерные диоды, используемые для накачки, имеют спектральную ширину излучения ~ 1нм, мощность ~ 1 – 10 Вт и ресурс работы ~ 104 ч.

При использовании лазерного диода для накачки активного элемента твердотельного лазера могут быть реализованы два способа: торцевая и боковая накачка. В первом случае излучение диода с помощью системы линз фокусируется с торца лазерного стержня, а во втором – со стороны его боковой поверхности.
Картинки по запросу лазер применение
Чтобы обеспечить оптимальное перекрытие спектров излучения накачки и поглощения в лазерном кристалле, температурный сдвиг длины волны должен быть минимизирован. При коэффициенте сдвига 0,3 нм/°С изменение температуры должно находиться в пределах ±1 °С. Такую температурную стабилизацию обычно реализуют с помощью холодильника Пельтье.
Монохроматическим излучением диода можно селективно возбуждать верхний уровень лазерного кристалла. Эффективность накачки свыше 80% и тепловая нагрузка сокращаются до минимума, излучение диодного лазера можно фокусировать.
Диодная накачка позволяет получить высокую эффективность генерации, качество излучения при относительной простоте реализации и компактности. Преимущество лазеров с диодной накачкой связано с тем, что излучение лазерных диодов спектрально согласуется с полосами поглощения активаторных ионов в генерирующем кристалле.
Из-за относительно высокой дифракционной расходимости излучения полупроводниковых лазеров основные ее преимущества могут быть эффективно реализованы в лазерах с малой (порядка одного миллиметра) длиной активного элемента. Повышение эффективности твердотельных лазеров с диодной накачки может быть достигнуто за счет оптимизации резонатора, согласующей оптики и источника накачки.
Картинки по запросу лазер применение

Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!