Активная синхронизация мод и внутрирезонаторная генерация второй гармоники в импульсных неодимовых лазерах на стекле и иттрий-алюминиевом гранате тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.04, кандидат физико-математических наук Качинский, Александр Вячеславович

• Качинский, Александр Вячеславович
• кандидат физико-математических наук
• 1984

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Качинский, Александр Вячеславович

Введение

Глава I. Экспериментальное исследование активной синхронизации мод в импульсно-периодиче-ских НАГ: Ис1 -лазерах.

§ 1.1. Описание экспериментальной установки

§ 1.2. Методика определения параметров ВЧ модуляторов

§ 1.3. Исследование характеристик УКИ, генерируемых импульсно-периодическим ИАГ:Ыс1 -лазером с активной синхронизацией мод при быстром включении добротности.

§ 1.4. Сокращение длительности УКИ в лазере со ступенчатым управлением добротностью резонатора

§ 1.5. Исследования ИАГ:Ыс1 -лазера с внутрирезонаторным модулятором, управляемым смешанным напряжением при плавном включении добротности

§ 1.6. Генерация наносекундных импульсов в -лазере с шестиметровым резонатором при активной синхронизации мод.

Глава П. Некоторые особенности генерации УКИ в лазерах на неодимовом стекле с активной синхронизацией мод.

§ 2.1. Генерация УКИ лазером на неодимовом стекле с активной синхронизацией мод при быстром включении добротности

§ 2.2. Измерение длительности УКИ лазера на стекле с неодимом методом светоиндуцированной распределенной обратной связи в растворах органических красителей и с помощью электронно-оптической камеры.

§ 2.3. Активная синхронизация мод в лазере на фосфатном стекле сИс! при короткоимпульсной накачке

§ 2.4. Качественный анализ эффективности процесса активной синхронизации мод в лазерах на иттрий-алгоминиевом гранате и на стекле сЫс|3для генерации УКИ.

Глава Ш. Внутрирезонаторная генерация второй гармоники в импульсных неодимовых лазерах на стекле и иттрий-алюминиевом гранате с активной синхронизацией мод.

§ 3.1. Внутрирезонаторная генерация второй гармоники в лазере с активной синхронизацией мод в отсутствие обратной связи на удвоенной частоте. (Однопроходная ВРГВГ:теория и эксперимент).

§ 3.2. Внутрирезонаторная генерация второй гармоники в ИАГ: Ыс!-лазере с обратной связью на удвоенной частоте: теория и эксперимент . ИЗ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Активная синхронизация мод и внутрирезонаторная генерация второй гармоники в импульсных неодимовых лазерах на стекле и иттрий-алюминиевом гранате»

Одним из важных направлений современной квантовой электроники является получение ультракоротких импульсов (УКИ) света и разработка методик их применения в научных исследованиях и технических приложениях. Из-за высокой пиковой мощности и короткой длительности такие импульсы представляют большой интерес для решения задач нелинейной оптики, спектроскопии высокого временного разрешения, диагностики плазмы, фотохимии и биологии. Они необходимы также для построения систем кодовоимпульсной передачи информации в оптической связи, в быстродействующей вычислительной технике, для решения проблем управляемого термоядерного синтеза. Разнообразные применения УКИ в свою очередь предъявляют высокие требования к их энергетическим, временным, спектральным и пространственным характеристикам, предполагают использование УКИ с управляемыми, стабильными и воспроизводимыми параметрами.

Ультракороткие импульсы света генерируются лазерами при синхронизации аксиальных мод резонатора. Впервые идея о синхронизации мод была выдвинута и реализована в 1964 году [1,2]. Первые эксперименты проводились на газовых лазерах [I, 3-5]. Режим синхронизации мод в этих работах осуществлялся путем активной модуляции параметров резонатора (потерь, оптической длины) на частоте меж-модовых биений = (С - скорость света, Ьр - оптическая длина резонатора). Экспериментально в -лазере были получены непрерывные последовательности коротких импульсов с характерной длительностью 600 пс и скважностью, равной времени полного обхода излучения по резонатору, что хорошо согласовывалось с развитыми теоретическими представлениями [2,6,7] . Первые эксперименты по активной синхронизации мод в импульсных твердотельных лазерах на рубине [8,9] и неодимовом стекле [ю] не дали ожидаемых результатов. Большие ширины полос усиления твердотельных активных сред

Гц позволяли надеятся на получение существенно более коротких импульсов, чем в газовых лазерах. Однако в лазерах на рубине с активной синхронизацией мод удалось получить импульсы лишь с длительностью -10"® с [8,9], а на стекле сЫс|3+ - 5*10""*° с [ю] , что свидетельствовало о синхронизации лишь небольшого числа мод. Последующие теоретические работы [П-13] вскрыли основные причины, препятствовавшие получению предельно коротких УКИ в импульсных лазерах.

Более простым и доступным методом генерации УКИ с помощью импульсных лазеров оказалась самосинхронизация (пассивная синхронизация) мод, возникающая при внесении в резонатор лазера просветляющегося фильтра [14-16]. Этим методом практически сразу были получены УКИ с длительностями, близкими к предельным [17-19] и ин-тенсивностями порддка 10^-10*^ Вт/см*\ Это обстоятельство привело к тому, что в последующем усилия исследователей оказались сосредоточенными главным образом на выяснении природы и совершенствовании техники пассивной синхронизации мод [20-22].

Позволяя сравнительно просто получать предельно короткие световые импульсы, пассивная синхронизация мод обладает рядом существенных недостатков. Во-первых, в силу флуктационного механизма формирования УКИ [21-23] она не обеспечивает стопроцентную воспроизводимость режима генерации. Правда, в последнее время удалось существенно повысить этот показатель в лазерах на неодимовом стекле и иттрий-алюминиевом гранате за счет использования новых быст-рорелаксирующих красителей [24-28]. Во-вторых, повышению стабильности работы таких лазеров мешают химические и фотохимические процессы в насыщающихся поглотителях, происходящие под действием формируемого в резонаторе высокоинтенсивного излучения. В-третьих, решение широкого круга задач в современном эксперименте с применением УКИ-лазеров и автоматизированных спектроскопических или других комплексов требует оперативного управления параметрами УКИ в соответствии с заданной программой или по обратной связи с измерительной системой. Выполнение этого требования с помощью лазеров с пассивной синхронизацией мод весьма затруднительно^ подчас и вообще невозможно. И, наконец, исследование нестационарных объектов и явлений часто предполагает надежную временную синхронизацию используемых УКИ - лазеров с исследуемыми процессами, измерительными и другими приборами, а нередко и с независимо работающими другими лазерными системами [29-34]. Осуществление такой синхронизации для лазеров с пассивной синхронизацией мод представляет собой весьма сложную задачу, которую не всегда можно решить в реальных условиях.

В лазерах с активной синхронизацией мод формирование ультракороткого импульса происходит путем воздействия на излучение в резонаторе амплитудного или фазового модулятора, управляемого радиочастотным электрическим сигналом. Это в значительной степени исключает влияние начального шумового распределения интенсивности на характеристики генерируемых УКИ, а также открывает возможность надежного управления выходными параметрами УКИ и временной синхронизацией УКИ - лазера с другими системами и устройствами. Несмотря на это, развитие исследований этого метода синхронизации мод происходило не столь быстро и успешно, как лазеров с пассивной синхронизацией мод. Причиной этому, по нашему мнению, служили как первые неудачные эксперименты с твердотельными лазерами, так и рад технических проблем, связанных с практической реализацией эффективных и стабильных по частоте электрооптических и акустооп-тических устройств синхронизации мод в лазерах. По мере развития техники модуляции света [35-37], происходило и расширение исследований в этой области.

К настоящему времени наиболее полные исследования активной синхронизации мод проведены для непрерывных лазеров и, в частности, для ИАГ:Ыс1-лазеров. (Смотри обзоры [38,39]). В результате, с помощью таких лазеров надежно получаются УКИ с длительностями в пределах 40-200 пс [40-43]. Теоретически и экспериментально изучено влияние таких параметров системы как расстройка частоты модуляции относительно межмодовой частоты, глубина модуляции, селектирующие свойства резонаторов и т.д. [42-48] на характеристики синхронизации мод. На практике, однако, энергия УКИ, генерируемых непрерывными лазерами, как правило, не превышает нескольких наноджоулей, что зачастую является недостаточным для их прямого практического применения.

Для повышения энергии в УКИ используются импульсные лазеры с модуляцией добротности и активной синхронизацией мод [33,49,50]. Такие системы позволяют получать пиковые интенсивности на 3-4 порядка выше, чем непрерывные лазеры, что оказывается вполне достаточным для решения целого ряда практических задач. Поэтому исследование режима работы твердотельных импульсных лазеров с активной синхронизацией мод и создание на этой основе высокостабильных источников мощных УКИ является весьма актуальной задачей.

Важной особенностью импульсных УКИ - лазеров с активной синхронизацией мод является то, что синхронизация мод в них должна устанавливаться достаточно быстро. Это обычно достигается сравнительно глубокой высокочастотной модуляцией потерь резонатора (амплитудной модуляцией). В непрерывных лазерах режим синхронизации мод может осуществляться как при модуляции потерь, так и при фазовой модуляции излучения в резонаторе [38-44]. Известно однако [47], что и в непрерывном лазере время установления синхронизированного режима зависит от типа модуляции, при амплитудной модуляции он достигается быстрее, чем при фазовой. Это обстоятельство оказывается существенным для импульсных лазеров.

Сравнительный анализ эффективности амплитудной и фазовой модуляции для синхронизации мод в импульсных лазерах выполнен нами в [бб], где на примере рубинового лазера теоретически и эксперимен -тально показано, что использование фазовой модуляции для получения ультракоротких импульсов в таких лазерах малоперспективно.

Теоретический анализ экспериментов по синхронизации мод твердотельных лазеров с быстрым включением добротности [11-13] позволил наметить основные пути сокращения длительности генерируемых Ж. Они достаточно четко были сформулированы в [12] и заключались в следующем. Необходимо обеспечить временное согласование двух процессов - развития генерации (достижения максимальной интенсивности излучения) и формирования импульса, ограниченного спектральной шириной полосы усиления активного вещества. При быстром включении добротности резонатора лазера генерация развивается за достаточно короткий промежуток времени порядка 0,5 мкс, который оказывается в большинстве случаев недостаточным для достижения полной синхронизации мод. А следовательно искусственное затягивание этого процесса при определенных условиях может приводить к сокращению длительности УКИ. С другой стороны, тот же результат может быть получен путем увеличения скорости расширения спектра синхронизированных мод за счет обогащения спектрального состава (увеличения крутизны) функции пропускания модулятора, а также повышения глубины модуляции.

Искусственное увеличение времени развития генерации экспериментально осуществлялось путем ступенчатого управления средней добротностью резонатора лазера с одновременной высокочастотной модуляцией потерь. Это позволило увеличить протяженность линейного участка развития генерации, а соответственно, - и время взаимодействия излучения с высокочастотным модулятором. Впервые такой способ был реализован для лазера на рубине [51,52], а затем использо

У— вался и в лазерах на стекле [53, 54] и иттрий-алюминиевом гранате [55,56] с неодимом. При тщательной оптимизации всех параметров удалось получить УКИ с длительностью -100 пс. Большие времена формирования импульсов достигнуты при использовании сходного с методом ступенчатого включения добротности резонатора метода предварительной генерации, впервые реализованного в [57] для ИАГ:Мс1-ла-зера. Он состоит в том, что в течение достаточно большого проме -жутка времени ~5 мс поддерживается определенный, достаточно низкий уровень усиления активной среды. Благодаря этому, устанавливается квазинепрерывный режим генерации при наличии высокочастотной модуляции потерь в резонаторе. На этом этапе происходит формирование квазистационарного ультракороткого импульса. Затем включается полная добротность резонатора и сформированный предвари -тельно импульс усиливается до нужного уровня энергии. Таким образом удалось сократить длительность импульсов в ИАГ:№-лазере до 60 пс [57]. Осуществление такого способа генерации УКИ требует решения целого ряда достаточно сложных технических задач, связанных с созданием высокостабилизированных блоков питания ламп накачки, формирующих импульсы тока специальной формы [33]. Это обстоятельство осложняет практическую реализацию такого метода.

Дальнейшее сокращение длительности импульсов при нестацио -нарной накачке было достигнуто при совместном использовании в лазерах с активной синхронизацией мод динамического управления средней добротностью резонатора и пассивного фильтра [52]. Активно-пассивные системы позволили получить для рубинового лазера [52] практически предельные длительности импульсов, а для неодимовых лазеров на гранате [67-70] и стекле [49,71,72] - 25-45 пс и ]5-*5т в соответственно, созфанив при этомузначительной степени достоинства чис.то активной синхронизации.

В работах [59-61] предприняты экспериментальные попытки использования не синусоидальных управляющих напряжений на внутрирезо-наторном электрооптическом элементе для осуществления режима вынужденной синхронизации мод при высокой крутизне функции пропускания модулятора в лазерах на ИАГгЫс!3, неодимовом стекле и рубине. Однако в этих работах не удалось получить УКИ короче, чем 4*10"^ с. Это, по-видимому, обусловлено условиями экспериментов, в которых высокий уровень усиления среды и отсутствие стабилизации амплитуды и частоты следования модулирующих сигналов препятствовали эффективному сокращению длительности УКИ. Применение в работе [56] совместно ступенчатого включения добротности при высокой крутизне модулирующей функции позволило генерировать спектрально ограниченные импульсы длительностью 180 пс в частотном ИАГ: Nd-лазере.

Подавляющее число экспериментов по активной синхронизации мод проводится с использованием синусоидальных управляющих напряжений. В [62-65] показано теоретически и экспериментально, что и в этом случае можно эффективно управлять крутизной функции пропускания внутрирезонаторного электрооптического модулятора путем изменения его местоположения в линейном резонаторе относительно одного из зеркал или при использовании специальной кольцевой схемы [64,123]. Экспериментальная реализация такого подхода в рубиновом лазере с активной синхронизацией мод позволила осуществить регулировку длительности УКИ в достаточно широких пределах 20-100 пс [63].

К началу выполнения данной работы для сокращения длительности УКИ в неодимовых лазерах с активной синхронизацией мод синусоидальным управляющим сигналом использовался лишь метод искусственного увеличения времени развития генерации. Перспективным может оказаться совместное применение упомянутых выше способов для повышения эффективности сокращающего действия электрооптических модуляторов в таких лазерах. Экспериментальное исследование этого вопроса и явилось одной из задач диссертационной работы.

Целый ряд применений ультракоротких импульсов требует их преобразования во вторую, гармонику. Так УКИ второй гармоники неоди -мовых лазеров необходимы для накачки пикосекундных перестраиваемых источников на основе параметрических генераторов [74] и лазеров на красителях [75,79,81]. Они непосредственно применяются в исследованиях по нелинейной оптике, в спектроскопии, биологии, фотохимии и других [76-80]. В этой связи задача изучения и оптимизации процесса генерации второй гармоники (ГВГ) в поле мощных УКИ является также очень важной.

Вопросам удвоения частоты пикосекундных импульсов в нелинейных кристаллах посвящено достаточно большое количество теоретических и экспериментальных работ [82-91]. Высокая интенсивность таких импульсов позволяет надеяться на получение больших эффектив-ностей преобразования, однако на практике зачастую реализуются сравнительно низкие к.п.д. Малая длительность и большая спектральная ширина пикосекундных импульсов существенно влияют на эффективности ГВГ. Так при длительностях в несколько пикосекунд явление расстройки групповых скоростей импульсов основной волны и второй гармоники может заметно ограничивать мощность преобразованного излучения. Учет этого эффекта требует согласования длины нелинейного кристалла и длительности УКИ таким образом, чтобы групповая задержка была меньше последней [83-86]. Интенсивность гармоники падает, а импульсы уширяются также в случае, когда спектральная ширина импульса превышает спектральную ширину фазового синхронизма в кристалле [82,83,86]. Большое влияние на процесс удвоения УКИ оказывают такие факторы, как наличие фазовой модуляции основного излучения [83,84,86,90], его расходимость, условия фокусировки и другие. Лишь весьма тщательная оптимизация параметров удвоителей частоты и преобразуемых ультракоротких импульсов позволила получить экспериментально [85,87,88] эффективности преобразования£8С%. Следует,однако,отметить, что эти результаты получены для достаточно мощных лазерных систем, состоящих из лазера с несколькими усилительными каскадами. Поэтому общий к.п.д. такой системы оставался достаточно низким. При снижении же интенсивности преобразуемого излучения эффективность ГВГ катастрофически падает и в большинстве экспериментов с удвоением частоты УКИ оказывается ниже 50%.

Задачи повышения эффективности процесса удвоения частоты по отношению к энергии основного излучения при малых и средних уровнях накачки, а также повышения полного к.п.д. лазерной системы, излучающей на частоте гармоники, могут, по-видимому, быть решены путем применения метода внутрирезонаторной генерации второй гармоники (ВРГВГ). Он был предложен в [92,93] и заключается в том, что нелинейный кристалл помещается внутрь резонатора задающего лазера. В этом случае удвоитель частоты и сам лазер образуют единую взаимносвязанную систему, в которой перекачка энергии основного излучения во вторую гармонику может оказывать сильное обратное воздействие на процесс лазерной генерации. Хотя первые работы по ВРГВГ были выполнены еще в 1963 году [92,93], интенсивные исследования и применение в экспериментальной практике этого метода развернулись лишь в последнее время (смотри, например, [94-96]). Наиболее детально процесс внутрирезонаторного удвоения частоты изучен для лазеров с непрерывной накачкой, работающих как в импульсном с большой частотой повторения -100 кГц (за счет модуляции добротности), так и в стационарном режимах [95,97,100]. Целесообразность помещения нелинейного кристалла в резонатор таких лазеров очевидна, поскольку мощность излучения внутри резонатора значительно выше мощности их выходного излучения, и это позволяет добиться значительного увеличения эффективности преобразования во вторую гармонику [107.]. В лазерах с импульсной накачкой внутрире-зонаторная генерация второй гармоники дает выигрыш в к.п.д. преобразования при умеренных энергиях основного излучения, а также в суммарном к.п.д. лазера [101-104]. Кроме того, в этом случае открывается возможность управления и стабилизации параметров выходного излучения [103,105,106].

Большой практический интерес представляет внутрирезонаторное удвоение частоты лазеров ультракоротких импульсов. Такой режим работы реализован в настоящее время для случая непрерывной генерации [108-113]. Активная синхронизация мод и ВРГВГ в [108-112] осуществлялась с помощью одного и того же кристалла (Ь|ЫЬ03 или ВаЫаЫЬ04С), который одновременно служил электрооптическим (или

2 5 15 акустооптическим) модулятором излучения и удвоителем частоты. Для выполнения условия фазового согласования кристалл нагревался до соответствующей температуры. В более поздней работе [113] экспе -риментально исследовался режим акустооптической синхронизации мод непрерывного лазера на ИАГ: Ыс13^с внутрирезонаторным удвоением частоты в кристалле йодата лития. Во всех этих работах отмечено возрастание выхода второй гармоники относительно случая отсутствия управляющего сигнала на кристалле-модуляторе, а также ушире-ние импульсов излучения основной частоты при достижении условий фазового синхронизма. К.п.д. преобразования во вторую гармонику не превышали 50%. В последующих работах [114-117] была предпринята попытка создания упрощенной модели ВРГВГ в лазерах с активной синхронизацией мод, основанной на представлениях, развитых ранее Куизенгой и Сигманом в [42,44,45] и сводящейся к поиску самосогласованного решения при многократном прохождении короткого импульса, имеющего гауссову форму, по резонатору и взаимодействующему с активной средой, модулятором и нелинейным кристаллом. При этом излучение гармоники расчитывалось в приближении заданной интенсивности накачки, а обратное влияние на процесс лазерной генерации сводилось к росту квадратичных потерь.

Еще менее детально исследован импульсный режим работы лазе-ров^с синхронизацией мод и внутрирезонаторной генерацией второй гармоники. В [118] экспериментально реализована ВРГВГ в лазере на стекле с неодимом с пассивной синхронизацией мод. Для удвоения частоты использовались кристаллыKDPhCDA. Максимальная эффективность преобразования составила 25%. Отмечено, что УКИ гармоники были более чем в 2 раза короче импульсов излучения основной частоты в отсутствие нелинейного преобразования, а их интенсив -ность составляля Вт/см^. В работе [119] была развита теория нестационарной синхронизации мод в MT:Nd-лазере с активной модуляцией и внутрирезонаторным удвоением частоты излучения, близкая к теориям ВРГВГ в непрерывном режиме [114-117]. Показано,что при введении в резонатор нелинейного кристалла сжатие светового импульса и выход системы в стационарный режим происходят значительно быстрее, однако, при этом рост эффективности преобразования приводит к возрастанию длительности генерируемых импульсов. Аналитические выражения, описывающие эволюцию формы и длитель -ности импульса в процессе генерации, получены в приближении точного фазового синхронизма.

Таким образом целый ряд вопросов, связанных с ВРГВГ в лазерах с синхронизацией мод, остался неисследованным. В первую очередь это относится к схемам с обратной связью на частоте гармоники, которые, по-видимому, могут оказаться наиболее экономичными с точки зрения общего к.п.д. лазерной системы. При наличии обрати ной связи на гармонике, как следует из работ, выполненных в моноимпульсном режиме [Е04, 120-122], существенную роль играют фазо -вые эффекты, обусловленные расстройкой синхронизма в нелинейном кристалле и дисперсией воздуха, и их детальное исследование является необходимым шагом на пути создания надежных лазерных систем с активной синхронизацией мод и внутрирезонаторным удвоением частоты.

Целью данной диссертационной работы было решение следующих задач:

1. Экспериментальные исследования процесса активной синхронизации мод импульсно-периодического ИАГ:Ыс1-лазера при нестационарной накачке в различных режимах управлений средней добротностью резонатора, и, в частности, изучение зависимостей характеристик УКИ от расстройки между частотой модуляции и частотой межмодовых биений, уровня накачки активного вещества, селектирующих свойств резонатора, а также создание на основе этих исследований надежного источника ультракоротких импульсов со стабильными и воспроиз -водимыми параметрами.

2. Исследование возможностей сокращения длительности импульсов, генерируемых лазерами на стекле с неодимом, при активной синхронизации мод.

3. Изучение процесса внутрирезонаторной генерации второй гармоники в импульсных лазерах с активной синхронизацией мод и влияния на него фазовых соотношений между волнами основной и удвоен -ной частоты, определяемых расстройкой синхронизма в кристалле и дисперсионными свойствами резонаторов.

Научная новизна работы состоит в следующем:

I. Проведен комплекс экспериментальных исследований импульс-но-периодических ИАГ:Ыс1 -лазеров с активной синхронизации мод при различных режимах управления средней добротностью резонаторов. Применение для электрооптической модуляции смешанного напряжения с плавно нарастающим фронтом радиочастотного сигнала дало возможность совместить в одном элементе функции затвора, включающего до бротность резонатора, и высокочастотного модулятора потерь и при оптимизации оптической схемы получать в таком лазере УКИ с длительностью - 60 пс и энергией ~10"^ Дж.

2. Впервые экспериментально показано, что для получения УКИ минимальной длительности в импульсных лазерах с активной синхронизацией мод околопороговый режим работы является не оптимальным. Наиболее короткие импульсы достигаются при, примерно, полуторо-кратном превышении энергии накачки над порогом генерации.

3. Впервые экспериментально показано, что осуществление глубокой электрооптической модуляции потерь резонатора на всем протяжении развития генерации с начала импульса накачки длительностью -10 мкс не является эффективным способом сокращения длительности УКИ в лазере на неодимовом стекле.

4. Впервые проведены теоретические и экспериментальные исследования внутрирезонаторной генерации второй гармоники в импульсных лазерах с активной синхронизацией мод. Показано, что:

- ВРГВГ оказывает сильное обратное влияние на процесс генерации основного излучения и в однопроходном варианте позволяет получить выигрыш в эффективности преобразования при использовании кристаллов с малым параметром нелинейности или малой длины;

- результаты теоретического анализа ВРГВГ при наличии обратной связи на удвоенной частоте, проведенного с учетом динамики изменения фаз взаимодействующих волн основной частоты и второй гармоники, подтверящаются экспериментальными данными и свидетельствуют о квазипериодической зависимости эффективности преобразования от набегов разностей фаз волн в кристалле-удвоителе и воздушном промежутке между кристаллом и общим зеркалом резонаторов;

- взаимосогласованный выбор линейных набегов фаз взаимодействующих волн в нелинейном кристалле и воздушном промежутке между кристаллом и общим зеркалом резонаторов (при ВРГВГ с обратной связью по гармонике) позволяет управлять эффективностью преобразования и достигать сокращения длительности УКИ на частоте гармоники.

Практическая значимость работы заключается в том, что проведенные исследования позволили выработать основные принципы оптимизации импульсных лазеров на АИГ: Ыс1 с активной синхронизацией мод. Определены необходимые условия для получения в таких системах УКИ минимальной длительности, устойчивой гладкой формы, максимальной интенсивности. Разработанный в результате исследований импульсно-периодический ИАГ: N01-лазер с активной синхронизацией мод применяется в настоящее время в качестве задающего генератора в диагностической системе по изучению лазерного управляемого термоядерного синтеза на установке "ТИР-1" в Филиале Института атомной энергии им. И.В. Курчатова. Такие лазеры с успехом могут использоваться в нелинейной оптике, спектроскопии высокого временного разрешения, фотохимии, светодальнометрии, для целей ко-довоимпульсной передачи информации и других приложений. Изучение процесса внутрирезонаторной генерации второй гармоники в лазерах с активной синхронизацией мод позволило вскрыть рад новых закономерностей, существенных для повышения эффективности лазерных систем с ВРГВГ. Учет таких закономерностей при разработке пикосе-кундных ИАГ: Ыс1-лазеров с внутрирезонаторным удвоением частоты позволит, по-видимому, широко использовать их для накачки лазеров на красителях, наряду с аргоновыми лазерами, а также параметрических генераторов, перестраиваемых по частоте УКИ.

Краткое содержание диссертации. Работа состоит из введения, трех глав и заключения. Она содержит 156 страниц текста, 41 рисунок, I таблицу и список литературы, насчитывающий 165 названий.

Заключение диссертации по теме «Физическая электроника», Качинский, Александр Вячеславович

Основные результаты, полученные в диссертации, сводятся к следующему:

1. Проведен комплекс экспериментальных исследований импульс-но-периодических ИАГ:Мс1. -лазеров с активной синхронизацией мод при различных способах управления средней добротностью резонаторов: быстром, ступенчатом и плавном включении добротности. Применение смешанного напряжения с плавно нарастающим фронтом радиочастотного сигнала для управления электрооптическим модулятором позволило совместить в одном элементе функции затвора, включающего добротность резонатора, и высокочастотного модулятора потерь. При оптимизации оптической схемы в таком лазере получены УКИ с длительр ностью ~ 60 пс и пиковой интенсивностью ~100 МВт/см .

2. Экспериментально исследованы зависимости энергетических и временных параметров УКИ, генерируемых ИАГ:N01-лазерами с активной синхронизацией мод, от расстройки между частотами межмодовых биений и модуляции, от уровня накачки активного вещества. Определена область расстроек (~0,02% от частоты модуляции), в которой реализуется устойчивый режим генерации УКИ минимальной длительности и максимальной интенсивности. Показано, что околопороговый режим не является оптимальным для получения минимальной длительности УКИ. Обнаружено влияние уровня накачки активной среды на значение оптимальной расстройки между частотой модуляции и частотой межмодовых биений.

3. Экспериментально исследован процесс синхронизации мод лазеров на стекле с неодимом при чисто активной модуляции потерь резонатора. Показано, что применение известных методов сокращения длительности УКИ, обеспечивающих в лазерах на кристаллах значения

30-60 пс, а также модуляция потерь резонатора на всем протяжении развития генерации от начала накачки не позволяют получать в лазерах на неодимовом стекле импульсы короче 100 пс, что связано с неоднородным характером уширения рабочего перехода.

4. Теоретически и экспериментально исследован процесс внут-рирезонаторной генерации второй гармоники в импульсных лазерах с активной синхронизацией мод. Получена зависимость эффективности преобразования от величины нелинейной связи взаимодействующих волн. Показано, что ВРГВГ оказывает сильное обратное влияние на процесс генерации основного излучения и в однопроходном варианте позволяет получить выигрыш в эффективности преобразования лишь при использовании кристаллов с мальм параметром нелинейности или малой длины.

5. Анализ ВРГВГ при наличии обратной связи на удвоенной частоте, проведенный с учетом динамики изменения фаз волн основной частоты и второй гармоники, показал, что эффективность преобразования и длительность УКИ определяются эволюцией линейных и нелинейных изменений фаз в процессе развития генерации и многократного нестационарного взаимодействия волн в кристалле.

6. В ИАГ:Ыс1 -лазере с активной синхронизацией мод и ВРГВГ при наличии обратной связи на частоте гармоники экспериментально получена двухпараметрическая зависимость энергии преобразованного излучения от разности набегов фаз взаимодействующих волн в нелинейном кристалле и в воздушном промежутке между кристаллом и общим зеркалом и установлено, что эффективность ВРГВГ и длительность УКИ гармоники определяется линейной суперпозицией этих параметров.

7. Взаимосогласованный выбор фазового рассогласования волн в нелинейном кристалле и в воздушном промежутке между кристаллом и общим зеркалом резонаторов позволяет управлять эффективностью преобразования и достигать сокращения длительности УКИ гармоники при ВРГВГ. Максимальная эффективность преобразования излучения

ИАГ:Мс1-лазера во вторую гармонику (отношение энергии гармоники к энергии основного излучения в резонаторе при отсутствии преобразования) составила 30% для кристалла КОР длиной 40 мм при длительности импульса не.

Автор выражает глубокую благодарность научным руководителям доктору физико-математических наук, профессору, члену-корреспонденту АН БССР Павлу Андреевичу Апанасевичу и кандидату физико-математических наук Валентину Александровичу Запорожченко за постоянное внимание и помощь в работе, а такхсе всем участникам и соавторам совместных работ за плодотворное научное сотрудничество.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Качинский, Александр Вячеславович, 1984 год

1. Hargrove L.E., Fork E.L., Pollack 1.I.A. Locking of He-Ne laser modes induced by synchronous intracavity modulation. - Appl. Phys. Lett., 1964, v. 5, No 1, p. 4-5.

2. Di Domenico M. Small signal analysis in internal (coupling type) modulation of laser. J. Appl. Phys., 1964, v. 35, No 10, p. 2870-2876.

3. Crowell Ы.Н. Characteristics of mode coupled lasers. IEEE J. Quant. Electron., 1965, v. QE-1, No 1, p. 12-20.

4. Harris S.E., Targ R. Ш oscillation of He-Ne laser. Appl. Phys. Lett., 1964, v. 5, No 11, p. 202-204.

5. Ammann E.O., blcïvlurtry B.J., Oshman Ll.K. Detailed experiments on He-Ne Ш lasers. IEEE J. Quant. Electron., 1965, v. QE-1, No 6, p. 263-272.

6. Harris S.E., McDuff O.P. Theory on Ш laser oscillation. -IEEE Quant. Electron., 1965, v. QE-1, No 6, p. 245-262.

7. Yariv A. Internal modulation in multimode laser oscillation.- J. Appl. Phys., 1965, v. 36, No 2, p. 388-391.

8. Deutsch T. Ivlode-locking effects in an internally-modulated ruby laser. Appl. Phys.Lett.,1965, v.7, No 8, p. 80-82.

9. Pantell R.H., Kohn R.L. Mode coupling in a ruby laser. IEEE J. Quant. Electron., 1966, v. QE-2, No 8, p. 306-310.

10. De Maria A.J., Ferrar C.M., Danielson G.E. Mode locking of adoped glass laser. Appl. Phys. Lett., 1966, v. 8, No 1, p. 22-24.

11. Летохов B.C., Морозов B.H. Генерация ультракоротких импульсов когерентного света. ЮТФ, 1967, т.52, вып.5, с. 1296-1302.

12. Летохов B.C. Динамика генерации импульсного лазера с фазировкой мод. ЖЭТФ, 1968, т. 54, вып. 5, с. I392-I40I.

13. Беспалов В.И., Дауме Э.Я. Предельные параметры сверхкоротких импульсов, излучаемых ОКГ при резонансной модуляции потерь.-ЮТ®, 1968, т. 55, вып. 4, с. I32I-I33I.

14. Mocker H.W., Collins R.J. Mode competition and self-locking effects in a Q-switched ruby laser. Appl. Phys. Lett.,1965, v. 7, No 10, p. 270-273.

15. De Maria A.J., Stetser D.A., Heynau H. Self mode-locking oflasers with saturable absorbers. Appl. Phys. Lett., 1966, v. 8, No 7, p. 174-176.

16. Малышев В.И., Маркин А.С. Дискриминация аксиальных типов колебаний в лазере с внешними зеркалами. ЖЭТФ, 1966, т. 50, вып. 2, с. 339-342.

17. Glenn W.H., Brienza M.J. Time evolution of picosecond optical pulses. Appl. Phys. Lett., 1967, v. 10, No 8, p. 221-224.

18. Кузнецова Т.Н., Малышев В.И., Маркин А.С. Самосинхронизация аксиальных мод в лазере с просветляющимся фильтром. ЮТФ, 1967, т. 52, вып. 2, с. 438-446.

19. Кайтмазов С.Д., Красюк И.К., Пашинин П.П., Прохоров A.M. Характеристики ОКГ, работающего в режиме с синхронизацией мод. ДАН СССР, 1968, т. 180, № 6, с. I33I-I332.

20. De Maria A.J., Glenn W.H., Brienza Jr. II.J. Picosecond laser pulses. Proc. IEEE, 1969, v. 57, No 1, p. 2-25.

21. Kryukov P.G., Letokhov V.S. Fluctuation mechanism of ultrashort pulse generation by laser with saturable absorber.-IEEE J.Quant.Electron., 1972, v. QE-8, No 10, p. 766-782.

22. Зельдович Б.Я., Кузнецова Т.И. Генерация сверхкоротких импульсов света с помощью лазеров. У®, 1972, т. 106, вып. I, с. 47-84.

23. Кузнецова Т.И. Исследование временных характеристик лазерныхимпульсов и способов их измерения. Труды ШШ СССР, 1975, т. 84, с. 62-164.

24. Безродный В.И., Ронежа Е.А., Тихонов Е.А. Новый пассивный модулятор добротности для лазеров на . Квантовая электроника, 1978, т. 5, вып. I, с. 68-74.

25. Бирмонтас А., Куприс Р., Пискарскас А., Смильгявичус В., Стабинис А. Флуктуации энергии и длительности излучения моноимпульсного лазера на ИАГ:Мс13+ . Квантовая электроника,1978, т. 5, вып. 12, с. 2622-2624.

26. Дикчюс Г., Жимичскас Э., Пискарскас А., Сируткайтис В. Статистические свойства и стабилизация пикосекундного лазера на фосфатном стекле с частотой повторения 2 Гц. Квантовая электроника, 1979, т. 6, вып. 8, с. I6I0-I6I8.

27. Демчук М.И., Михайлов В.П., Прохоров A.M., Сисакян И.Н., Чернявский А.Ф. Пассивный пленочный затвор для лазеров с синхронизацией мод ИК-диапазона. Квантовая электроника, 1983, т. 10, вып. 3, с. I051-1052.

28. Tomov I.V., Fedosejevs R., Richardson Ы.С. Actively mode-locked and Q-controlled Nd:glass laser. Rev. Sci. Instrum.,1979, v. 50, No 1, p. 9-16.

29. Tomov I.V., Fedosejevs R., Richardson M.C., Sarjeant W.J., Alcock A.J., Leopold K.E. Picosecond gain and saturation measurements of the 353-mi XeF laser line. Appl. Phys. Lett.,1977, v. 31, No 11, p. 747-749.

30. Apanasevich P.A., Zaporozhchenko V.A. Licht-induced gratingformation in dye solutions by two-independent lasers beams.

31. Opt. Communs., 1979, v. 30, Wo 2, p. 231-234.

32. Lyutskanov V.L., Savov S.D., Saltiel S.M., Stamenov K.V., Tomov I.V. Mixing of XeCl laser and mode-locking Nd:YAG laser radiation in KDP crystal. Opt. Gommuns., 1981, v. 37,1. No 2, p. 149-152.

33. Kuizenga D.J. Short-pulse oscillator developments for the

34. Nd:glass laser-fusion systems. IEEE J. Quant. Electron., 1981, v. QE-17, No 9, p. 1694-1708.

35. White M.S., Damerell A.D., Hodyson E.U., Ross I.N., Wyatt R., Ireland C.L. An ultra low jitter synchronized laser-pulse generator. Opt. Gommuns., 1982, v. 43, Ho 1, p. 53-58.

36. Мустель E.P., Парыгин B.H. Методы модуляции и сканирования света. М.: Наука, 1970. - 296 с.

37. Белостоцкий Б.Р., Любавский Ю.В., Овчинников В.н. Основы лазерной техники. Твердотельные ОКГ / Под ред. A.M. Прохорова.-М.: Сов. радио, 1972. 408 с.

38. Каминов Дж., Тернер Е. Электрооптические модуляторы света.

39. ТИИЭР, 1966, т. 54, № 10, с. I62-I8I.

40. Siegman А.Е., Kuizenga D.J. Active mode-coupling phenomena inpulsed and continuous lasers. Opto-electron., 1974, v. 6, No 1, p. 43-66.

41. Chong T.V/., Lindsay P.A. Thegeneration of picosecond pulses in actively mode-locked c.w. solid-state lasers. IV. The pulse formation. Int. J. Electron., 1978, v. 45, No 6, p.573-608.

42. Di Domenico M., Geusic J.R., Marcos H.M., Smith R.G. Generation of ultrashort optical pulses by mode-locking the YAG: Nd laser. Appl. Phys. Lett., 1966, v. 8, No 3, p. 180-183.

43. Kuizenga D.J., Siegman A.E. EM laser operation of the Nd:YAG laser. IEEE J. Quant. Electron., 1970, v. QE-6, No 11,p. 673-677.

44. Kuizenga D.J., Siegman А.Б. Ж and AM mode-locking of the homogeneous laser. Part II: Experimental results in a ED: YAG laser with internal Ж modulation. - IEEE J. Quant. Electron., 1970, v. QE-6, No 11, p. 709-715.

45. Голяев Ю.Д., Лантратов С.В. Активная синхронизация мод непрерывных лазеров на гранате с неодимом. Квантовая электроника, 1983, т. 10, вып. 5, с. 929-931.

46. Kuizenga D.J., Siegman А.Е. Ж and AM mode-locking of the homogeneous laser. Part I: Theory. - IEEE J. Quant. Electron. 1970, v. QE-6, No 11, p. 694-708.

47. Siegman A.E., Kuizenga D.J. Modulator frequency detuning effects in the Ж mode-locked laser. IEEE J. Quant. Electron., 1970, v. QE-6, Ho 12, p. 803-808.

48. Коваленко E.C., Мандель А.Е. Нестационарные процессы в лазерах на ИАГ:Мс3+ с вынужденной синхронизацией мод. ЖПС, 1980, т. 33, вып. 5, с. 828-835.

49. Корниенко Л#С., Кравцов Н.В., Суслов A.M., Сидоров В.А. Исследование процесса установления режима вынужденной синхронизации мод в непрерывном твердотельном лазере. ЖТш, 1981, т. 51, вып. 6, с. 1292-1294.

50. Батоврин В.К., Новокрещенов В.К. Об устойчивости режима синхронизации мод лазера на гранате. ЖТ®, 1981, т. 51, вып. 7, с. 1535-1537.

51. Томов И.В., Федосееве Р., Ричардсон М.Ч., Генерация ультракоротких импульсов в лазерах с активной синхронизацией мод (обзор). Квантовая электроника, 1980, т. 7, вып. 7.с. I381-1398.

52. Апанасевич П.А., Запорожченко В.А. Импульсные твердотельные лазеры с активной синхронизацией мод. Известия АН СССР.

53. Серия физическая, 1982, т. 46, вып. 8, с. 1504-1509.

54. Кривощеков Г.В., Никулин Н.Г., Смирнов В.А., Соколовский Р.И. Формирование сверхкороткого импульса света в лазере на рубине с резонансной модуляцией потерь. Известия вузов. Радиофизика, 1973, т. 16, вып. 3, с. 369-372.

55. Кривощеков Г.В., Кулевский JI.A., Никулин Н.Г., СемибаламутВ.Н., Смирнов В.А., Смирнов В.В. Возбуждение сверхкоротких импульсов света в кольцевом лазере на рубине с резонансной модуляцией потерь. ЮТФ, 1973, т. 64, вып. 6, с. 1997-2007.

56. Макуха В.К., Смирнов В.А., Танцеров В.Н., Тарасов В.М. Мощный лазер стабильных сверхкоротких импульсов на деодимовом стекле. В кн.: Тез. докл. I Всесоюзной конференции "Оптика лазеров". Л., 1976, с. 73.

57. Tomov I.V., Fedosejevs R., Richardson M.G. Generation of single synchronizable picosecond 1.06-um pulses. Appl.Phys. Lett., 1977, v. 30, No 3, p. 164-166.

58. Kuizenga D.J., Phillion D.W., Lund T., Siegman A.E. Simultaneous Q-switching and mode-locking in the CW Nd:glass laser. Opt. Communs., 1973, v. 9, No 3, p. 221-226.

59. Водопьянов К.JI., Малютин A.A. Генерация ультракоротких импульсов с длительностью, определяемой шириной спектра, в импульсном лазере на ИАГ:Ш с активной синхронизацией мод. Квантовая электроника, 1980, т. 7, вып. 10, с. 2II2-2II5.

60. Kuizenga D.J. Generation of short pulses for laser fusion an actively mode-locked Nd:YAG laser. Opt. Communs., 1977,v. 22, No 2, p. 156-160.

61. Быковский Н.Е., Плетнев Н.В., Сенатский Ю.В. Генератор субна-носекундных импульсов на неодимовом стекле с периодической модуляцией добротности. Квантовая электроника, 1977, т. 4, вып. 6, с. I30I-I306.

62. Houtmen Н., Meyer J., Hilko В. Q-switched, mode-locked and cavity dumped ruby laser. Rev. Sei. Instrum., 1982, v. 53, Ho 9, p. 1369-1373.

63. Запорожченко P.Г., Запорожченко В.А., Кондратов Н.Г. Влияние частотной расстройки и характера модулирующей функции на формирование сверхкоротких импульсов в лазере с вынужденной синхронизацией мод. ЖПС, 1976, т. 24, вып. 2, с. 243-249.

64. Запорожченко В.А., Запорожченко Р.Г. О регулировке длительности сверхкоротких импульсов в ОКГ с вынужденной синхронизацией мод. ЖПС, 1977, т. 26, вып. I, с. 37-40.

65. Запорожченко В.А., Запорожченко Р.Г. Действие электрооптических модуляторов в лазерах с вынужденной синхронизацией мод.-Минск, 1979. 30 с. (Препринт/АН БССР, Институт физики:170..

66. Запорожченко В.А. Экспериментальное исследование и некоторые применения импульсных лазеров с вынужденной синхронизацией мод. Дис. на соиск. уч. степени канд. физ.-мат. наук. -Шнек, 1979, - 160 с.

67. Albrecht G., Antonetti A., Mourou G. Temporal shape analysis of Nd^+-YAG active-passive mode-locked pulses. Opt. Communs., 1981, v. 40, No 1, p. 59-62.

68. Lewis M.A., Kudtson J.T. Active-passive mode-locked Nd:YAG oscillator. Appl. Opt., 1982, v. 21, Wo 16, p. 2897-2900.

69. Kortz H.P. Characterization of pulsed Nd:YAG active/passive mode-locked laser. IEEE J. Quant. Electron., 1983, v. QE-19, No 4, p. 578-584.

70. Seka V/., Bunkenburg J. Active-passive mode-locked oscillatorat 1,054 um. J.Appl.Phys., 1978, v.49, No 4, p. 2277-2280.

71. Albrecht G.P., Bunkenburg J. Active-passive mode-locked oscillator generating nanosecond pulses. Opt. Communs., 1981, v. 38, No 5,6, p. 377-380.

72. Голяев Ю.Д., Кузнецов Г.M., Магдич JI.H., Писецкий В.В.,з+

73. Шницер П. И. Импульсный лазер на АИГ: Ист с модуляцией добротности и активной синхронизацией мод. Письма в ЖТФ, 1983, т. 9, вып. 8, с. 489-492.

74. Данелюс Р., Пискарскас А., Сируткайтис В. Пикосекундные параметрические генераторы света и их применение в абсорбционной спектроскопии быстропротекающих процессов. Квантовая электроника, 1982, т. 9, вып. 12, с. 2491-2501.

75. Laubereau A., Kaiser W. Generation and application of passively mode-locked picosecond light pulses. Opto-Electron.,1974, v. 6, No 1, p. 1-24.

76. Песин М.С., Фабелинский И.Л. Пикосекундная спектроскопия и изучение быстропротекающих процессов. УШ, 1976, т. 120, вып. 2, с. 273-307.

77. Laubereau A., Kaiser W. Vibrational dynamics of liquids and solids investigated by picosecond light pulses. Rev. Mod. Phys., 1978, v. 50, No 3, p. 607-665.

78. Сверхкороткие световые импульсы: Пер. с англ./Под. ред.

79. С. Шапиро. Пер. под ред. С.А. Ахманова. М.:Мир, 1981,-479с.

80. Gomly J., Garmire E. Second harmonic generation from short pulses. Appl. Phys. Lett., 1968, v. 12, Ho 1, p. 7-9.

81. Glenn W.H. Second-harmonic generation by picosecond optical pulses. Appl. Phys. Lett., 1968, v. 12, No 1, p. 7-9.

82. Орлов Р.Ю., Усманов Т., Чиркин А.С. Удвоение частоты лазерного излучения в нестационарном режиме. ЖЭТФ, 1969, т. 57, вып. 4, с. 1069-1080.

83. Волосов В.Д., Крылов В.Н., Серебряков В.А., Соколов Д.В. Высокоэффективная генерация второй и четвертой гармоник пико-секундных импульсов большой мощности. Письма в ЖЭТф, 1974, т. 19, вып. I, с. 38-41.

84. Карамзин Ю.Н., Сухоруков Л.П. Ограничение эффективности удвоителей частоты пикосекундных импульсов света. Квантовая электроника, 1975, т. 2, вып. 5, с. 912-918.

85. Reintjes J., Eckardt R.C. Efficient harmonic generation from 532 to 266 nm in ADP and KD*P. Appl. Phys. Lett. 1977, v.30, No 2, p. 91-93.

86. Матвеец Ю.А., Никогосян Д.Н., Кабелка В., Пискарскас А. Эффективная генерация второй гармоники в кристалле KDP при накачке пикосекундными импульсами лазера на с частотой повторения 0,5 Гц. Квантовая электроника, 1978, т. 5, вып. 3, с. 664-666.

87. Коробкин В.В., Коробкин Ю.В., Маркин A.C., Пашинин П.П. Перестройка частоты при преобразовании излучения неодимового лазера с синхронизацией мод во вторую, третью и девятую гармоники. Письма в ЖТФ, 198I, т. 7, вып. 9, с. 536-539.

88. Тагиев З.А. О нестационарной генерации второй гармоники сверхкоротким лазерным импульсом с фазовой модуляцией. Оптика и спектроскопия, 1981, т. 50, вып. 6, с. 1075-1078.

89. Телегин Л.С., Чиркин A.C. Об обратном воздействии при удвоении частоты ультракороткого лазерного импульса. Квантовая электроника, 1982, т. 9, вып. 10, с. 2086-2088.

90. Ахманов С.А., Ковригин А.И., Хохлов Р.В., Чунаев О.Н. 0 длине когерентного взаимодействия световых волн в нелинейной среде.- ЖЭТФ, 1963, т. 45, вып. II, с. 1336-1343.

91. Райт Дж.К. Увеличение мощности второй гармоники, генерированной диэлектрическим кристаллом внутри резонатора лазера. -ТИИЭР, 1963, т. 51, № II, с. 1639-1640.

92. Волосов В.Д., Стрижевский В.Л. Современное состояние исследований и разработок в области нелинейно-оптического преобразования частот. Известия АН СССР. Сер. физ., 1980, т. 44, №8, с. 1733-1753.

93. Дмитриев В.Г., Тарасов Л.В. Прикладная нелинейная оптика: Генераторы второй гармоники и параметрические генераторы света.- М.: Радио и связь, 1982,- 352 с.

94. Цернике Ф., Мидвинтер Дж. Прикладная нелинейная оптика: Пер. с англ./Пер. под. ред. С.А.Ахманова.-М.: Мир, 1976,-262 с.

95. Smith R.G. Theory of intracavity optical second harmonic generation. IEEE J. Quant. Electron., 1970, v. QE-6, No 4,p. 215-223.

96. Дмитриев В.Г., Шалаев Е.А., Швом Е.М. Эффективная внутрирезо-наторная генерация второй гармоники.- В сб: Квантовая электроника/Под. ред. Н.Г.Басова. М: Сов. радио, 1973, вып. 5,с. 132-135.

97. Дмитриев В.Г., Корниенко Н.Е., Рыжков А.И., Стрижевский B.JI., Шалаев Е.А. Внутрирезонаторная генерация второй оптической гармоники при наличии волновой расстройки.- Квантовая электроника, 1976, т. 3, вып. 2, с. 393-403.

98. Волосов В.Д., Карпенко С.Г., Корниенко H.A., Крылов В.Н., Стрижевский В.Л., Манько A.A. Внутрирезонаторная генерация второй оптической гармоники. Квантовая электроника, 1975, т. 2, вып. 5, с. 919-929.

99. Генкин P.O., Исянова Е.Д., Камач Ю.Э., Козловский E.H., Овчинников В.М. Экспериментальное исследование генерации второй гармоники излучения в резонаторе. Оптика и спектроскопия, 1971, т. 30, вып. I, с. 137-139.

100. Исянова Е.Д., Овчинников В.Н. Генерация моноимпульсов в резонаторе, преобразующем излучение во вторую гармонику. Оптика и спектроскопия, 1972, т. 32, вып. I, с. 168-173.

101. Дмитриев В.Г., Шалаев Е.А. Об увеличении длительности импульiса излучения лазера на ИАГ: Na в режиме электрооптической модуляции добротности с внутрирезонаторной генерацией второй гармоники. Квантовая электроника, 1979, т. 6, вып. I, с. 225-230.

102. Белый М.Ч.,Корниенко Н.Е., Охрименко Б.А., Петренко P.A.,

103. Стрижевский В.JI., Шарана А.И., Ящук В.П. Некоторые закономерности внутрирезонаторной генерации второй оптической гармоники. В сб.: Квантовая электроника.- Киев: Наукова Думка, 198I, вып. 20, с. 38-54.

104. Hirth A., Koeneke A. Regular spiking from a frequency doubled neodymium YAG laser. Opt. Communs., 1981, v. 40, No 1,p. 41-44.

105. Павлов Л. Управление параметрами излучения при генерации второй гармоники в резонаторе. В сб.: Годишник на Софийския университет. Физ. фак. - София: Софийский университет, 19761978 (1981), т. 68, с. 42-49.

106. Gurski T.R. Simultaneous mode-locking and second-harmonic generation by the same nonlinear crystal. Appl. Phys. Lett., 1969, v. 15, Ho 1, p. 5-6.

107. Hitz G.B., Osternik L.Ivi. Simultaneous intracavity frequency doubling and mode-locking in a Nd:YAG laser. Appl. Phys. Lett., 1971, v. 18, No 9, p. 378-380.

108. Rice R.R., Burkhart G.H. Efficient mode-locked frequency-doubled operation of an NdrYAlO^ laser. Appl. Phys. Lett.,1971, v. 19, No 7, p. 225-227.

109. Bernecker O. Limitation for mode-locking enhancement of internal SHG in a laser. IEEE J. Quant. Electron., 1973,v. QE-9, No 5, p. 897-900.

110. Мандель A.E., Савицкий В.К. Одновременная синхронизация мод и генерация второй гармоники в лазере на AHF:Nd^+. В кн.:

111. Распространение радиоволн и элементы систем передачи и извлечения информации. Томск, 1978, с. 39-42.

112. Falk J.A. Theory of the mode-locked,internally frequency-doubled laser. IEEE J. Quant. Electron., 1975, v. QE-11, No 1, p. 22-31.

113. Kennedy G.J. A comment on the theory of mode-locking and frequency doubling. IEEE J. Quant, Electron., 1975,v. QE-11, No 9, p. 793-794.

114. Kennedy G.J. Mode-locked and frequency-doubled laser efficiencies. Appl. Opt., 1976, v. 15, No 12, p. 2955-2956.

115. Siegman A.E., Heritier J.-M. Analysis of mode-locked and in-tracavity frequency-doubled Nd:YAG laser. IEEE J. Quant. Electron., 1980, v. QE-16, No 3, p. 324-335.

116. Rabson T.A., Ruiz H.J., Shah P.L., Tittel F.K. Efficient second harmonic generation of picosecond laser pulses. Appl. Phys. Lett., 1972, v. 20, No 8, p. 282-283.

117. Jagannatha Reddy K.P. Transient pulse evolution of active mode-locking in a intracavity frequency-doubled laser. J. Appl.Phys., 1982, v. 53, No 10, p. 7076-7079.

118. Дмитриев В.Г., Шалаев E.A., Швом E.M. Увеличение эффективности внутрирезонаторной генерации второй гармоники. Квантовая электроника, 1974, т. I, вып. 9, с. 1953-1957.

119. Зверев Г.М. Материалы для квантовой электроники (иттриево-алюминиевый гранат, ниобат лития). Известия АН СССР. Сер.физ., 1980, т. 44, вып. 8, с. I6I4-I62I.

120. Jones E.D., Palmer M.Li. Simultaneous Q-switching and. acoustooptic mode-locking of the 1,313 transition in Nd-YAG. -Opt. Quant. Electron., 1975, v. 7, No 6, p. 520-523.

121. A.c. 273023 (СССР). Электрооптический затвор-отражатель для модуляции добротности резонатора ОКГ/Ю.Э.Камач, Е.Н.Козловский, В.М.Овчинников, Т.М.Соломатникова. Опубл. в Б.И.,1972, № 17.

122. Шваб А. Измерения на высоком напряжении. М.: Энергия,1973. 236 с.

123. Белкин В.М., Лукашев А.А. Емкостной делитель для измерения кратковременных импульсов высокого напряжения. ПТЭ, 1964, № 6, с. 87-90.

124. Данилов В.А., Зенченко С.А., Шаронов Г.В., Шевчик Т.И. Влияние параметров аргонового лазера на режим синхронизации мод. Квантовая электроника, 1981, т. 8, вып. 12, с. 2687-2689.

125. Крюков П.Г., Летохов B.C. Распространение импульса света в резонансно усиливающей (поглощающей) среде. УШ, 1969, т. 99, вып. 2, с. 169-227.

126. Калашников M.ÏÏ., Михайлов Ю.А., Склизков Г.В., Федотов С.И., Федоров А.Н. Электрооптическая система формирования лазерных импульсов с предельной контрастностью излучения. ПТЭ, 1978, № 6, с. 124-127.

127. Y/hite M.S., Damereil A.D., Hodgson Е.Ы., Ross I.IT., V/yatt R., Ireland C.L. An ultra lav/ jitter synchronized laser-pulse ge9nerator. Opt.Communs.,1982, v.43, Ho 1, p. 53-58.

128. Медведев C.K., Петров В.Ф., Старцев В.Р. Высокостабильная лазерная система с регулируемой длительностью импульса от IOOps до 10ns . Известия АН СССР. Сер. физ., 1981, т. 45, вып. 2, с. 408-410.

129. Brito Cruz С.И., Palange Е., De Martini P. High power subna-nosecond pulse generation in Nd-YAG lasers. Opt. Communs., 1981, v. 39, No 5, p. 331-333.

130. Faubert D., Chin S.L. Short laser pulse generation. Part 1 and part 2. Opt. and Laser Technol., 1982, v. 14, No 4,5, p. 197-206, 245-254.

131. Сидоров В.А., Сусов A.M. Вынужденная синхронизация мод в твердотельных лазерах с оптической линией задержки. Известия

132. АН СССР. Сер. физ., 1981. т. 45, вып. 2, с. 419-422.

133. Albrecht С.Р., Bunkenburg J. Active-passive mode-locked oscillator generating nanosecond pulses. Opt. Communs., 1981, v. 38, No 5,6, p. 377-380.

134. Веревкин 10.К. Спектрально-врехМенные характеристики излучения лазера на неодимовом стекле с резонансной синхронизацией мод (ОКГРСМ). В кн.: Тез. докл. I Всесоюзной конференции "Оптика лазеров". Л., 1976, с. 74.

135. Yuxia Z., Zhiming X., Dianyuan P. A pulsed and quasi-CW actively mode-locked Nd:phosphate glass oscillator. IEEE J. Quant. Electron., 1981, v. QE-17, No 9, p. 1723-1726.

136. Toshihisa Т., Masaaki Y. Stable mode-locked phosphate glass laser oscillator. Jap. J. Appl. Phys., 1981, v. 20, No 10, p. L723-L725.

137. Запорожченко В.А., Качинский А.В. Исследование характеристик сверхкоротких импульсов лазера на стекле с NcL^b режиме вынужденной синхронизации мод. В кн.: Тез.докл. У Республиканской конференции молодых ученых. Минск, 1978, часть I,с. 62.

138. Воробьев Н.С., Запорожченко В.А., Качинский А.В. Некоторыеособенности генерации сверхкоротких импульсов лазером на нео-димовом стекле с активной синхронизацией мод.- Письма в ЖТФ, 1979, т. 5, вып. 13, с. 820-823.

139. Качинский A.B. Метод измерения высокочастотных напряжений и электрооптических характеристик кристаллов В кн.: Тез. докл. 1У Республиканской конференции молодых ученых по физике. Шнек, 1977, с. 69.

140. Auston D.H. Measurement of picosecond pulse shape and back ground level. Appl.Phys.Lett., 1971, v. 18, No 6, p.249-251.

141. Васильева M.A., Малышев В.И., Масалов A.B. Корреляционные и релаксационные измерения с просветляющимися красителями. -В кн.: Тез. докл. IX Всесоюзной конференции по когерентнойи нелинейной оптике. М., 1978, часть П, с. 150.

142. Vorob'ov N.S., Degtyareva V.P., Platonov V.U., Prokhorov A.,

143. Schelev M.Ya. Preprints of 13th International congress on high speed photography and photonics. Tokyo, 1978, p. 111.

144. Апанасевич П.А. Основы теории взаимодействия света с веществом. Мн.: Наука и техника, 1977. - 496 с.

145. Ахманов С.А., Хохлов Р.В. Проблемы нелинейной оптики (электромагнитные волны в нелинейных диспергирующих средах). М. : ВИНИТИ, 1965. 295 с.

146. Апанасевич П.А., Запорожченко Р.Г., Запорожченко В.А., Ка-чинский A.B., Захарова И.С. Внутрирезонаторная генерация второй гармоники в лазерах с вынужденной синхронизацией мод. Квантовая электроника, 198I, т. 8, вып. 8, с. 1650-1655.

147. Жуков А.И. Применение метода характеристик к численному решению одномерных задач газовой динамики. В кн.: Труды Математического института им. В.А.Стеклова АН СССР. - М.: Наука, I960, т. 7, с. 41-56.

148. Михлин С.Г., Смолицкий Х.Л. Приближенные методы решения дифференциальных и интегральных уравнений. М.: Наука, 1965, 383 с.

149. Yarborough J.M., Falk J., Hitz G.B. Enhancement of optical second harmonic generation by utilizing the dispersion ofair. Appl. Phys. Lett., 1971, v. 18, No 3, p. 70-73.

150. Синг С. Нелинейные оптические материалы. В кн.: Справочник по лазерам/Под ред. A.M. Прохорова. М.: Сов. радио, 1978,т. 2, с. 237-271.

151. Апанасевич П.А., Запорожченко Р.Г., Запорожченко В.А., Ка-чинский A.B. Импульсно-периодический ИАГш<Р+-лазер с активной синхронизацией мод и внутрирезонаторным удвоением частоты. Известия АН СССР. Сер. физ., 1984, т. 48, вып. 3,с. 573-576.

152. Апанасевич П.А., Запорожченко В.А., Запорожченко Р.Г., Ка-чинскийАВ. Фазовые эффекты при внутрирезонаторном удвоении частоты УКИ. Квантовая электроника, 1984, т. II, вып. 5, с. 897-903.