БЕЗОПАСНЫЕ ДЛЯ ГЛАЗ ВКР-ЛАЗЕРЫ НА КРИСТАЛЛЕ KGd(WO₄)₂: СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИ НАКАЧКЕ KGd(WO₄)₂:Nd-ЛАЗЕРАМИ С РАБОЧИМИ ПЕРЕХОДАМИ⁴F_3/2®⁴I_11/2 И⁴F_3/2®⁴I_13/2

Проведено сравнительное исследование безопасных для глаз внерезонаторных KGd(WO₄)₂ (KGW) ВКР-лазеров, преобразующих многомодовое излучение импульсных KGW:Nd-лазеров, работающих на переходах⁴F_3/2-⁴I_11/2 и⁴F_3/2-⁴I_13/2, в третью стоксову компоненту на l = 1500 нм и первую стоксову компоненту на l = 1507 или 1538 нм. При одинаковых размерах комбинационных и лазерных элементов ВКР-лазер, излучающий третью стоксову компоненту, обеспечивает более высокую энергию импульса (~14.2 мДж) и меньшую расходимость стоксова пучка (~9.4 мрад), причем при более низкой энергии накачки KGW:Nd-лазера (~6.7 Дж). При энергии импульсов накачки 29-34 мДж все ВКР-лазеры имеют практически одинаковый оптический КПД генерации, достигающий 36 %. Однако с точки зрения электрический энергии, подводимой к лампе накачки, полный КПД ВКР-лазера третьей стоксовой компоненты в ~1.7 раза выше. Длительность ВКР-импульсов сравнима с длительностью импульсов накачки и составляет ~20 нс для первых стоксовых компонент. Импульс третьей стоксовой компоненты в 2.5-3 раза короче. В силу разного уровня накачки и разной силы термооптических искажений лазерных KGW:Nd-элементов распределение плотности энергии в пучках первых стоксовых компонент является эллиптическим, тогда как в пучке третьей стоксовой компоненты оно практически круговое. Показана возможность одновременной генерации на длинах волн 1507 и 1538 нм при параллельных и взаимно ортогональных поляризациях стоксовых волн.

вынужденное комбинационное рассеяние, внeрезонаторный KGW ВКР-лазер, многомодовый KGW:Nd-лазер накачки, первая и третья стоксовы компоненты, безопасное для глаз излучение, stimulated Raman scattering, extracavity KGW Raman laser, multimode Nd:KGW pump laser, first and third Stokes components, eye-safe radiation

1. D. C. Hanna, D. J. Pointer. Opt. Commun., 60, N 3 (1986) 187-190

2. Z. Chu, U. N. Singh, T. D. Wilkerson. Opt. Commun., 75, N 2 (1990) 173-178

3. P. G. Zverev, T. T. Basiev, A. M. Prokhorov. Opt. Mater., 11 (1999) 335-352

4. N. Tkei, S. Suzuki, F. Kannari. Appl. Phys. B, 74 (2002) 521-527

5. V. A. Lisinetskii, H. J. Eichler, H. Rhee, X. Wang, V. A. Orlovich. Opt. Commun., 281 (2008) 2227-2232

6. R. Chulkov, V. Lisinetskii, O. Lux, H. Rhee, S. Schrader, H. J. Eichler, V. Orlovich. Appl. Phys. B, 106 (2012) 867-875

7. P. V. Shpak, S. V. Voitikov, R. V. Chulkov, P. A. Apanasevich, V. A. Orlovich, A. S. Grabtchikov, A. Kushwaha, N. Satti, L. Agrawal, A. K. Maini. Opt. Commun., 285 (2012) 3659-3664.

8. В. И. Дашкевич, В. А. Орлович, А. П. Шкадаревич. Журн. прикл. спектр., 76, № 5 (2009) 725-732 [V. I. Dashkevich, V. A. Orlovich, A. P. Shkadarevich. J. Appl. Spectr., 76, N 5 (2009) 685-691]

9. J. T. Murray, W. L. Austin, R. C. Powell. Opt. Mater., 11 (1999) 353-371

10. J. T. Murray, R. C. Powell, N. Peyghambarian, D. Smith, W. Austin, R. A. Stolzenberger. Opt. Lett., 20 (1995) 1017-1019

11. D. Sakaizawa, Ch. Nagasawa, T. Nagai, M. Abo, Y. Shibata, M. Nakazato. J. Appl. Phys., 47, N 3 (2008) 1612-1614

12. N. S. Ustimenko, E. M. Zabotin. Proc. SPIE, 5447 (2005) 30-38

13. N. S. Ustimenko, A. V. Gulin, V. A. Pashkov. Proc. SPIE, 4723 (2002) 69-72

14. Huang Jianhong, Lin Jipeng, Su Rongbing, Li Jinghui, Zheng Hui, Xu Canhua, Shi Fei, Lin Zongzhi, Zhuang Jian, Zeng Wenrong, Lin Wenxiong. Opt. Lett., 32 (2007) 1096-1098

15. Y. F. Chen. Opt. Lett., 29 (2004) 2172-2174

16. Y. F. Chen. Opt. Lett., 29 (2004) 2632-2634

17. В. И. Дашкевич, А. И. Водчиц, В. А. Орлович, Н. С. Казак, В. К. Павленко, В. И. Покрышкин, И. П. Петрович, В. В. Руховец. Журн. прикл. спектр., 73, № 4 (2006) 535-543 [V. I. Dashkevich, A. I. Vodchits, V. A. Orlovich, N. S. Kazak, V. K. Pavlenko, V. I. Pokryshkin, I. P. Petrovich, V. V. Rukhovets. J. Appl. Spectr., 73, N 4 (2006) 604-612]

18. I. V. Mochalov. Opt. Eng., 36 (1997) 1660-1669

19. V. L. Kalashnikov. Opt. Commun., 218 (2003) 147-153

20. N. Hodgson, H. Weber. Laser Resonatord and Beam Propagation: Fundamentals, Advanced Concepts and Applications, 2nd ed., Springer (2005)