Многоволновой ТЕА-лазер с комбинированной рабочей смесью и быстрым переключением каналов генерации

Представлены результаты работы по созданию многоволнового ТЕА-лазера с селективным дисперсионным резонатором, обеспечивающим многоволновую генерацию в ближнем и среднем ИК-диапазонах (1.1—3.5 и 9.2—10.8 мкм). Использование комбинированной газовой смеси, включающей в себя молекулы CO2 и инертные газы (Xe, Kr, Ar, Ne), позволяет реализовать высококачественное излучение с узкими спектральными линиями, необходимыми для прикладной спектроскопии и дистанционного газоанализа. Разработанная оптическая схема с дифракционной решеткой и блокирующими узлами обеспечивает быстрое (0.2 с) последовательное переключение между спектральными линиями генерации, что позволяет эффективно достичь так называемого эффекта “замороженной атмосферы” при измерениях. Предложенный подход значительно упрощает конструкцию и повышает надежность многоволновых газоанализаторов, расширяя их функциональные возможности при одновременном снижении стоимости и габаритов. Разработанный лазер может стать перспективным источником излучения для дистанционного зондирования атмосферы и определения концентраций таких газов, как CO₂ и NH₃.

1. А. Н. Солдатов, Ю. П. Полунин, А. В. Васильева, Е. Н. Колмаков, Д. А. Куксгаузен, И. Д. Костыря. Фотоника, № 5 (2012) 30—33

2. И. Г. Иванов. Труды XXVIII междунар. конф. “Лазерно-информационные технологии в медицине, биологии, геоэкологии и на транспорте-2020”, 7—12 сентября 2020, Новороссийск, Россия (2020) 54—57

3. О. А. Романовский, О. В. Харченко, С. В. Яковлев. Изв. вузов. Физика, 57, № 10 (2014) 74—80

4. А. Н. Солдатов, С. Л. Миньков. Матер. VI Всерос. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых “Инноватика-2010”, 12—16 апреля 2010, Томск, Россия, 1 (2010) 254—259

5. О. В. Харченко, С. В. Яковлев. Московское научно-техническое общество радиотехники, электроники и связи им. А. С. Попова: Матер. конф. “Лазеры в науке, технике, медицине”, 22—27 сентября 2025, Россия (2025) 239—243

6. Н. Г. Басов, В. В. Баранов, В. А. Данилычев, А. Ю. Дудин, Д. А. Заярный, Л. В. Семенова, Н. Н. Устиновский, И. В. Холин, А. Ю. Чугунов. Квант. электрон., 13, № 3 (1986) 488—492

7. С. С. Шавель, В. А. Горобец, С. Б. Бушук, И. Н. Пучковский. Журн. прикл. спектр., 90, № 6 (2023) 835—842

8. С. C. Шавель, В. А. Горобец, С. Б. Бушук. Матер. 17-й междунар. науч.-тех. конф. молодых ученых и студентов “Новые направления развития приборостроения”, 17—19 апреля 2024, Минск (2024) 182—183

9. Г. С. Ландсберг. Оптика, уч. пособие, Физматлит (2010)

10. А. Н. Малов, А. М. Оришич, В. Б. Шулятьев. Квант. электрон., 41, № 11 (2011) 1027—1032

11. В. И. Яковлев, В. Б. Шулятьев, М. А. Ядренкин, Т. А. Гимон. Квант. электрон., 53, № 6 (2023) 475—483

12. V. Petukhov, V. Gorobets. In: CO2 Laser — Optimisation and Application, Ed. Dan C. Dumitras, Ch. 3, InTech, Croatia (2012) 103—136, doi: 10.5772/2496

13. С. С. Шавель, В. А. Горобец, С. Б. Бушук. Матер. XXVII междунар. науч.-тех. конф. по фотоэлектронике и приборам ночного видения АО НПО “Орион”, 29—31 мая 2024, Москва, Россия (2024) 485

14. А. С. Борейшо, М. А. Коняев, А. В. Морозов, А. В. Пикулик, А. В. Савин, А. В. Трилис, С. Я. Чакчир, Н. И. Бойко, Ю. Н. Власов, С. П. Никитаев, А. В. Рожнов. Квант. электрон., 35, № 12 (2005) 1167—1178

15. S. Lal Jain, B. C. Arya, A. Kumar. 22nd Int. Laser Radar Conference “ILRC 2004”, 561 (2004) 713

16. D. V. Shabrov, V. A. Gorobets, I. N. Puchkouski, B. F. Kuntsevich. SPIE, 10434 (2017) 130—143

17. В. А. Горобец, В. О. Петухов, С. Я. Точицкий, В. В. Чураков. Приборы и техника эксперимента, № 3 (1998) 102—106

18. С. С. Шавель, В. А. Горобец, С. Б. Бушук. Матер. 17-й междунар. науч.-тех. конф. “Приборостроение-2024”, 26—29 ноября 2024, Минск (2024) 370—371

19. L. S. Rothman, I. E. Gordon, A. Barbe, D. Chris Benner, P. F. Bernath, M. Birk, V. Boudon, L. R. Brown, A. Campargue, J.-P. Champion, K. Chance, L. H. Coudert, V. Dana, V. M. Devi, S. Fally, J.-M. Flaud, R. R. Gamache, A. Goldman, D. Jacquemart, I. Kleiner, N. Lacome, J. Lafferty, J.-Y. Mandin, S. T. Massie, S. N. Mikhailenko, C. E. Miller, N. Moazzen-Ahmadi, O. V. Naumenko, A. V. Nikitin, J. Orphal, V. I. Perevalov, A. Perrin, A. Predoi-Cross, C. P. Rinsland, M. Rotger, M. Šimečková, M. A. H. Smith, K. Sung, S. A. Tashkun, J. Tennyson, R. A. Toth, A. C. Vandaele, J. Vander Auwera. J. Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, 110, N 9-10 (2009) 533—572