Главная – Журналы – Поиск по журналам

C 12 по 17 сентября 2021 г. в Институте оптики атмосферы СО РАН (г. Томск) прошла XV Международная конференция по импульсным лазерам и применениям лазеров - AMPL-2021. Тематика конференции традиционно отражала результаты исследований последних нескольких лет: фундаментальные вопросы лазерной физики, процессы в активных средах лазеров, газовые активные среды, новые лазеры и лазерные системы, применение лазеров, создание приборов на основе лазерных источников, новые оптические технологии.

Сообщается о результатах исследования особенностей спектральных, временных и пространственных характеристик излучения нейтральных атомов неона при накачке импульсным индукционным цилиндрическим разрядом. Получена лазерная генерация на длинах волн 540,1 и 614,3 нм с длительностью оптических импульсов на уровне 13 ± 1 и 5 ± 1 нс (FWHM) соответственно. Показано, что лазерный пучок в поперечном сечении имеет форму кольца диаметром 33,1 ± 0,1 мм и шириной 5,6 ± 0,1 мм. При этом распределение интенсивности неоднородно по сечению пучка и имеет зернистую структуру, характерную для лазеров, работающих в режиме усиленного спонтанного шума. Зернистая структура пятна излучения имела ярко выраженную радиальную симметрию, которая, по нашему предположению, обусловлена характером электрического поля в цилиндрическом индукционном разряде.

Исследована возможность повышения мощности излучения CuBr-лазера за счет увеличения энергии накачки. Для этого используется трехкаскадная система наносекундных генераторов, при последовательном включении которых происходит возбуждение активной среды лазера. Каждый источник обеспечивает мощность накачки до 2 кВт, а в качестве коммутатора используется тиратрон ТГИ1-1000/25. Источники накачки осуществляют импульсный заряд рабочей емкости, что обеспечивает стабильную работу всей системы. Использование такого источника питания для возбуждения газоразрядной трубки диаметром 5 см и длиной 90 см позволило получить мощность генерации более 40 Вт в модифицированной схеме с импульсным кабельным автотрансформатором и обострительным конденсатором. На основании проведенных испытаний источника делается заключение о том, что он может широко применяться для накачки мощных лазеров на парах металлов.

Теоретически исследуется процесс генерации второй гармоники (ГВГ) лазерного излучения (ЛИ) в кристалле ВВО с целью определения таких оптимальных значений параметров фокусировки и волновой расстройки, при которых эффективность ГВГ становится максимальной. Задача оптимизации решалась с дополнительным условием (ДУ) - максимальная плотность мощности ЛИ в объеме кристалла не должна превышать априорно заданного значения. При этом никаких ограничений на саму мощность ЛИ не накладывалось. Исследование состоит из двух частей. В настоящей работе (вторая часть) влияние ДУ на процесс и результаты решения задачи оптимизации рассмотрено с использованием строгих методов решения системы нелинейных волновых уравнений. Основные результаты проведенных исследований представлены в виде зависимостей максимально достижимых значений эффективности ГВГ от мощности ЛИ. Показано, что во многих случаях, представляющих практический интерес, для определения оптимальных значений параметров фокусировки и волновой расстройки можно использовать приближение заданного поля, что существенно уменьшает объем необходимых вычислений.

Исследовано влияние материала электродов (алюминия и нержавеющей стали) при образовании мини-струй на цвет импульсно-периодического диффузного разряда в воздухе, азоте и аргоне. Разряд формировался в условиях генерации убегающих электронов при неоднородном электрическом поле. Установлено, что на цвет мини-струй, которые появляются при возникновении ярких пятен на электродах, существенное влияние оказывает материал электродов. Подтверждено, что использование электродов из алюминия окрашивает мини-струи в красный цвет, а из железа - в голубой. Показано, что цвет разрядной плазмы в области мини-струи соответствует цвету высотных атмосферных разрядов (красных спрайтов и голубых струй) и отличается от окраски диффузных разрядов в воздухе и азоте при том же давлении.

На основе модели выполнен расчет эмиссионных характеристик малогабаритного XeCl-лазера (объем разрядной плазмы ~ 10 см³), при этом учтены особенности работы системы возбуждения, активной среды и резонатора. Определены оптимальные параметры системы возбуждения и оптимальный состав смеси. Получено хорошее согласие результатов моделирования с экспериментальными результатами.

Описан электроразрядный ХеСl-мини-лазер и результаты его экспериментального моделирования. В лазере использована двухступенчатая система магнитного сжатия импульсов тока, полупроводниковые высоковольтные биполярные транзисторы в качестве коммутатора, предыонизация рабочей среды излучением барьерного разряда из-под сетчатого электрода. Установлена зависимость выходных параметров мини-лазера от условий его возбуждения и состава активной среды. Получена максимальная энергия в импульсе ~ 12 мДж на смеси состава 1,5 торр НСl + 15 торр Xe + 4 атм Ne при напряжении на обострительной емкости 20 кВ. Длительность импульсов генерации на полувысоте составляла ~ 20 нс. КПД XeCl-мини-лазера относительно энергии, запасенной в обострительной емкости, равно ~ 4%.

Приведены результаты исследований последних лет, направленных на повышение энергии и пиковой мощности гибридной фемтосекундной лазерной системы видимого диапазона THL-100 на основе фотодиссоционного XeF(C-A)-усилителя и фемтосекундного Ti:Sa комплекса. Анализируются два варианта работы лазерной системы, основанные на усилении в XeF(C-A)-усилителе положительно либо отрицательно чирпированных импульсов. Показано, что при усилении положительно чирпированного импульса достигается максимальная энергия излучения, а при усилении отрицательно чирпированного импульса - максимальная мощность.

Представлены результаты лабораторных экспериментов по управлению областью филаментации сфокусированного фемтосекундного лазерного пучка с пространственно структурированным (с помощью деформируемого зеркала) волновым фронтом. Исследовались аберрационные пучки, состоящие из когерентных вложенных друг в друга кольцевых субапертур, получаемых при специфической определенной из теоретических оценок форме деформируемого зеркала. Это позволяет в процессе распространения лазерного пучка создавать неоднородности распределения амплитуды оптического поля, которые впоследствии могут стать затравками для формирования световых филаментов. Такой режим управления филаментацией мощного излучения не требует компенсации искажений начального профиля пучка, а, наоборот, основан на контролируемом внесении предварительно рассчитанных аберраций волнового фронта.

5 декабря 2021 г. на 94-м году жизни перестало биться сердце академика РАН, доктора биологических наук Игоря Юрьевича Коропачинского - ученого с мировым именем, внесшего значительный вклад в изучение растительного мира Сибири и Дальнего Востока России.