Контент-платформа Pandia.ru:     2 872 000 материалов , 128 197 пользователей.     Регистрация


Синхронизация мод в импульсном электроионизационном Со-лазере

 просмотров


А. А. Ионин, Ю. М. Климачев, A. Ю. Козлов,
А. А. Котков, Л. В. Селезнев, Д. В. Синицын

Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН, Москва

синхронизация мод в импульсном
электроионизационном CO-лазере

Электроразрядный CO-лазер способен эффективно действовать в спектральном диапазоне от 5 до 6 мкм. Излучение такого лазера может быть использовано, например, при решении задачи удержания релятиви­стских ионов на заданной траектории в накопителе (коллайдере) [1]. Но, чтобы решить такую задачу, импульсы излучения CO-лазера, действую­щего на одной спектральной линии (длина волны ~5,3 мкм), должны сле­довать с частотой порядка 10 МГц и иметь длительность менее 10 нс.

Для изучения возможности осуществления такого импульсно-перио­дического режима генерации СО лазера была разработана специальная схема лазерного резонатора. За один полный обход резонатора длиной 15 м излучение четыре раза проходило через активную среду лазера, ко­торая располагалась почти в середине лазерного резонатора (V-образная схема). Внутри лазерного резонатора, вблизи плоского выходного зеркала, располагался германиевый акусто-оптический модулятор (световой диа­метр 8 мм) с частотой модуляции оптических потерь 10 МГц. В качестве заднего «глухого» зеркала резонатора применялось либо плоское (кварце­вая подложка с золотым напылением) зеркало для многочастотного ре­жима излучения, либо дифракционная решетка (Au:Cu, 240 штр./мм) для частотно-селективного режима. Накачка активной среды криогенного CO-лазера длиной 1.2 м осуществлялась импульсным электроионизационным (ЭИ) разрядом длительностью 40 мкс. Состав рабочей лазерной смеси CO:N2=1:9. Температура газа ~120 К, плотность газа 0.2 Амага. Времен­ная динамика лазерного излучения измерялась Hg-Cd-Zn-Te фотодетекто­рами с временным разрешением ~10-9 с.

В наших экспериментах удельный энергосъем в многочастотном ре­жиме работы СО лазера с активной синхронизацией мод достигал 20 Дж/(л Амага) при КПД до 3,5%. При этом спектр лазерного излучения состоял из ~20 колебательно-вращательных переходов, лежащих в диапа­зоне от 5,0 до 5,6 мкм. Длительность лазерных импульсов по половине высоты составляла в этом режиме 15–20 нс. Полная длительность генера­ции излучения в CO-лазере с таким резонатором составляла более 500 мкс.

Рис.1. Частотно-селективный режим

генерации импульсного ЭИ СО-лазера

с активной синхронизацией мод.

Переход 10®9 Р(7).

Удельный энерговклад 165 Дж/(л Амага)

Впервые была осуществлена активная синхронизация мод CO-лазера, действующего на одной колебательно-вращательной ли­нии в частотно-селективном ре­жиме генерации излучения. Вре­менная динамика лазерного из­лучения на колебательно-враща­тельном переходе 10®9 Р(7) с длиной волны 5.313 мкм пред­ставлена на рис.1. Длительность импульсов лазерного излучения (полная ширина на половине вы­соты) составляла от 5 до 10 нс.

При анализе фурье-спектра временной динамики сигнала было обна­ружено, что профиль огибающей спектральных компонент, кратных 10 МГц, был близок к гауссовскому, причем ширина спектра по половине высоты составляла ~100 МГц. Отметим, что ширина фурье-спектра была почти на порядок величины меньше ширины контура усиления (~1 ГГц) излучения на рабочем колебательно-вращательном переходе.

Таким образом, экспериментально показано, что CO-лазер, дейст­вующий на одной спектральной линии, например, с длиной волны ~5,3 мкм, может работать в режиме активной синхронизации мод с часто­той следования импульсов 10 МГц при длительности импульсов менее 10 нс. Такой режим излучения CO-лазера может быть использован для оптико-стохастического охлаждения релятивистских частиц [1], а также при изучении скорости колебательно-вращательной релаксации молекул, например молекулы NO [2].

Работа поддержана РФФИ (проект 0) и Программой под­держки молодежи Учебно-научного комплекса ФИАН.

Список литературы

1.  Babzien I., Ben-Zvi I., Pavlishin I., et al.// Phys. Rev. ST Accel. Beams, 7, 012

2.  Andrusenko R. P., Ionin A. A., Klimachev Yu. M. et al.// Proc. SPIE, 6729, 672

Мы в соцсетях:


Подпишитесь на рассылку:
Посмотрите по Вашей теме:

Синхронизация

Проекты по теме:

Основные порталы, построенные редакторами

Бизнес и финансы

Бизнес: • БанкиБогатство и благосостояниеКоррупция(Преступность)МаркетингМенеджментИнвестицииЦенные бумагиНедвижимость(Аренда)ПрофессииРаботаТорговляУслугиФинансыБюджетФинансовые услугиКредитыКомпанииЭкономикаМакроэкономикаМикроэкономикаНалоги
Промышленность: • МеталлургияНефтьСельское хозяйствоЭнергетика
СтроительствоАрхитектураИнтерьерПолы и перекрытияПроцесс строительстваСтроительные материалыТеплоизоляцияЭкстерьер

Домашний очаг

ДомДачаСадоводствоДетиАктивность ребенкаИгрыКрасотаЖенщины(Беременность)СемьяХобби
Здоровье: АнатомияБолезниВредные привычкиДиагностикаНародная медицинаПервая помощьПитаниеФармацевтика

Мир

Регионы: АзияАмерикаАфрикаЕвропаПрибалтикаЕвропейская политикаОкеанияГорода мира
Россия: • МоскваКавказЭкономикаРегионы РоссииПрограммы регионов
История: СССРИстория РоссииРоссийская ИмперияВремя2016 год
Окружающий мир: Животные • (Домашние животные) • НасекомыеРастенияПриродаКатаклизмыКосмосКлиматСтихийные бедствия

Образование и наука

Наука: Контрольные работыНаучно-технический прогрессПедагогикаРабочие программыФакультетыМетодические рекомендацииШкола
Предметы: БиологияГеографияГеологияИсторияЛитератураЛитературные жанрыЛитературные героиМатематикаМедицинаМузыкаПравоЖилищное правоЗемельное правоУголовное правоКодексыПсихология (Логика) • Русский языкСоциологияФизикаФилологияФилософияХимияЮриспруденция

Общество

БезопасностьГражданские права и свободыИскусство(Музыка)Культура(Этика)Мировые именаПолитика(Геополитика)(Идеологические конфликты)ВластьЗаговоры и переворотыГражданская позицияМиграцияРелигии и верования(Конфессии)ХристианствоМифологияРазвлеченияМасс МедиаСпорт (Боевые искусства)ТранспортТуризм
Войны и конфликты: АрмияВоенная техникаЗвания и награды

Справочная информация

ДокументыЗаконыИзвещенияУтверждения документовДоговораЗапросы предложенийТехнические заданияПланы развитияДокументоведениеАналитикаМероприятияКонкурсыИтогиАдминистрации городовМуниципалитетыМуниципальные районыМуниципальные образованияМуниципальные программыБюджетные организацииОтчетыПоложенияПостановленияРегламентыТермины(Научная терминология)

Техника

АвиацияАвтоВычислительная техникаОборудование(Электрооборудование)РадиоТехнологии(Аудио-видео)(Компьютеры)

Каталог авторов (частные аккаунты)

Авто

АвтосервисАвтозапчастиТовары для автоАвтотехцентрыАвтоаксессуарыавтозапчасти для иномарокКузовной ремонтАвторемонт и техобслуживаниеРемонт ходовой части автомобиляАвтохимиямаслатехцентрыРемонт бензиновых двигателейремонт автоэлектрикиремонт АКППШиномонтаж

Бизнес

Автоматизация бизнес-процессовИнтернет-магазиныСтроительствоТелефонная связьОптовые компании

Досуг

ДосугРазвлеченияТворчествоОбщественное питаниеРестораныБарыКафеКофейниНочные клубыЛитература

Технологии

Автоматизация производственных процессовИнтернетИнтернет-провайдерыСвязьИнформационные технологииIT-компанииWEB-студииПродвижение web-сайтовПродажа программного обеспеченияКоммутационное оборудованиеIP-телефония

Инфраструктура

ГородВластьАдминистрации районовСудыКоммунальные услугиПодростковые клубыОбщественные организацииГородские информационные сайты

Наука

ПедагогикаОбразованиеШколыОбучениеУчителя

Товары

Торговые компанииТоргово-сервисные компанииМобильные телефоныАксессуары к мобильным телефонамНавигационное оборудование

Услуги

Бытовые услугиТелекоммуникационные компанииДоставка готовых блюдОрганизация и проведение праздниковРемонт мобильных устройствАтелье швейныеХимчистки одеждыСервисные центрыФотоуслугиПраздничные агентства