Импульсно-периодический Nd:YAG лазер с длиной волны излучения 946 нм тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.03, кандидат наук Ковяров Александр Сергеевич

• Ковяров Александр Сергеевич
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Ковяров Александр Сергеевич

Оглавление

Реферат

Synopsis

Введение

Глава 1. Аналитический обзор

1.1 Выбор активной среды для генерации излучения с длиной волны 946 нм

1.2 Параметры активной среды Nd:YAG

1.3 Проблемы генерации излучения с длиной волны 946 нм в активной среде Nd:YAG

1.4 Способы генерации наносекундных импульсов излучения с длиной волны 946 нм

1.4.1 Генерация наносекундных импульсов излучения в лазерах, работающих в режиме модуляции добротности

1.4.2 Генерация наносекундных лазерных импульсов излучения в лазерах, работающих в режиме разгрузки резонатора

1.4.3 Формирование импульсов лазерного излучения наносекундной длительности с помощью электрооптического затвора

1.4.3.2 Многопроходовые схемы усиления лазерного излучения

Вывод по Главе

Глава 2.Генерация наносекундных импульсов излучения с длиной волны 946 нм

2.1 Выбор принципа генерации импульсов излучения с длинной волны 946 нм

2.2 Оптическая схема лазера с длиной волны 946 нм, работающего в режиме разгрузки резонатора

2.3 Характеризация параметров лазера с длиной волны 946 нм, работающего в режиме разгрузки резонатора

2.3.1 Экспериментальное исследование спектральных характеристик излучения лазера с длиной волны 946 нм, работающего в режиме разгрузки резонатора

2.3.2 Временные характеристики импульсов лазера с длиной волны 946 нм, работающего в режиме разгрузки резонатора

2.3.3 Энергетические характеристики импульсов лазера с длиной волны 946 нм, работающего в режиме разгрузки резонатора

Вывод по Главе

Глава 3. Усиление излучения лазера с длиной волны 946 нм, работающего в режиме разгрузки резонатора

3.1 Выбор принципа построения усилителя излучения лазера с длиной волны 946 нм

3.2 Численное моделирование регенеративного усилителя лазерного излучения с длиной волны 946 нм

3.3 Исследование системы накачки регенеративного усилителя лазерного излучения с длиной волны 946 нм

3.4 Оптическая схема регенеративного усилителя лазерного излучения с длиной волны 946 нм

3.5 Оптическая схема и принцип работы разработанного Nd:YAG MOPA лазера с длиной волны излучения 946 нм

3.6 Характеризация параметров Nd:YAG MOPA лазера с длиной волны излучения 946 нм

3.6.1 Энергетические характеристики импульсов Nd:YAG MOPA лазера с длиной волны излучения 946 нм

3.6.2 Экспериментальное исследование спектральных характеристик излучения Nd:YAG MOPA лазера с длиной волны излучения 946 нм

3.6.3 Временные характеристики Nd:YAG MOPA лазера с длиной волны излучения 946 нм. Стабильность формы импульсов

Вывод по Главе

Глава 4. Одночастотный Nd:YAG лазер с длиной волны генерации 946 нм

4.1 Выбор принципа построения одночастотного Nd:YAG лазера с длиной волны генерации 946 нм

4.1.1 Впрыскивание излучения непрерывного лазера с узким спектром в резонатор импульсного лазера

4.1.2 Регенеративное усиление импульсов, вырезанных из излучения сид-лазера

4.1.3 Экспериментальные исследования чувствительности регенеративного усилителя

4.2 Оптическая схема одночастотного Nd:YAG лазера с длиной волны генерации 946 нм

4.3 Характеризация параметров одночастотного Nd:YAG лазера с длиной волны генерации 946 нм

4.3.1 Экспериментальное исследование спектральных характеристик излучения одночастотного Nd:YAG лазера с длиной волны генерации 946 нм

4.3.2 Временные характеристики импульсов одночастотного Nd:YAG лазера с длиной волны генерации 946 нм

4.3.3 Энергетические характеристики импульсов одночастотного Nd:YAG лазера с длиной волны генерации 946 нм

4.3.4 Пространственные характеристики излучения Nd:YAG одночастотного Nd:YAG лазера с длиной волны генерации 946 нм

4.3.5 Перестройка длины волны излучения одночастотного Nd:YAG лазера с длиной волны генерации 946 нм

Вывод по главе

Заключение

Перечень принятых обозначений и сокращений

Литература

Приложение А

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Импульсно-периодический Nd:YAG лазер с длиной волны излучения 946 нм»

Реферат

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. В настоящее время импульсно-периодические лазеры применяются в различных областях науки и техники: в производственных технологиях [1, 2], лазерных лидарах, используемых для дистанционного обнаружения опасных с экологической точки зрения выбросов или измерения концентраций различных газов в атмосфере [3, 4], дальномерах [5], а также различных системах диагностики [6, 7, 8]. Одной из важных задач, решаемых с помощью импульсно-периодических лазеров, является диагностика плазмы методом Томсоновского рассеяния. Данный метод позволяет определять параметры электронной составляющей плазмы (концентрации электронов Ne и их температуры Te) с помощью рассеяния лазерного излучения на свободных электронах. Томсоновское рассеяние названо в честь английского ученого Джозефа Джона Томсона (Thomson), который открыл электрон и рассмотрел поведение заряженной частицы в поле электромагнитной волны [9].

Первые эксперименты по использованию эффекта Томсоновского рассеяния лазерного излучения для диагностики плазмы относятся к середине 60-х годов. В этих экспериментах Томсоновское рассеяние излучения рубинового лазера с энергией импульса 5 Дж использовали для термометрии горячей плазмы (с температурой электронов порядка 1 кэВ), для которой уширение линии излучения лазера достигает десятков нанометров. В настоящее время диагностика плазмы методом Томсоновского рассеяния излучения стала обязательной частью диагностического комплекса любой установки для удержания высокотемпературной плазмы [11, 12, 13, 15] и позволяет исследовать плазму с температурой от нескольких эВ до единиц кэВ.

Основная сложность применения метода Томсоновского рассеяния излучения

заключается в малом значении эффективного сечения Томсоновского рассеяния

электрона: ar = 0,665^ 10-24 см2 [10], что приводит к низкой интенсивности рассеянного

излучения Ie как по абсолютной величине, так и по отношению к интенсивности

8

падающего излучения I0. Для решения этой проблемы, в качестве источника излучения применяют мощные импульсные лазеры с энергией в импульсе 1-5 Дж. И даже в этом случае регистрирующая система рассеянного излучения работает в режиме счета фотонов, поэтому на точность измерений концентрации электронов Ne и их температуры Te оказывает влияние множество факторов: фоновое излучение плазмы, нестабильность формы импульсов падающего излучения. Однако, основной вклад вносит изменяющееся во времени пропускание спектральных каналов регистрирующей системы [12]. Поэтому, для получения достоверных данных системе регистрации требуется систематическая калибровка [12, 13, 15].

Для калибровки системы регистрации рассеянного излучения в диверторе ИТЕР (англ. International Thermonuclear Experimental Reactor) в работе [12] было предложено использовать калибровочные лазеры с длинами волн 1047 нм и 946 нм в дополнение к основному лазеру с длиной волны 1064 нм. Используемые для измерений спектральные каналы 5 эВ - 500 эВ и 500 эВ - 5 кэВ могут быть откалиброваны с использованием соотношения сигналов Томсоновского рассеяния лазерного излучения от лазерных пар 1064 нм / 1047 нм и 1064 нм / 946 нм соответственно. Данная методика позволяет осуществлять калибровку чувствительности спектральных каналов одновременно с проведением измерений электронной концентрации Ne и температуры электронов Te, что является немаловажным преимуществом перед используемыми в настоящее время методами калибровки [13, 15], т.к. спектральное пропускание некоторых элементов, таких как вакуумные окна и зеркала, установленные внутри токамака, может изменяться в процессе проведения эксперимента. Также, данная методика позволяет осуществлять калибровку чувствительности спектральных каналов для большего диапазона температур плазмы [17].

Для реализации предложенного в [12] метода калибровки спектральной чувствительности полихроматоров, энергия изучения калибровочных лазеров с высоким качеством пучка должна составлять ~1 Дж в импульсе длительностью < 3 нс с высоким качеством пучка [12]. Стробирование регистрируемого оптического сигнала,

9

используемое в полихроматорах при проведении измерений электронной концентрации N и температуры электронов Те для уменьшения шумового заряда регистрирующей системы, обуславливает требование к нестабильности положения лазерных импульсов во времени относительно сигнала стробымпульса (джиттер). Важным параметром также является стабильность формы импульсов лазерного излучения.

Лазеры с длиной волны 1064 нм и 1047 нм с требуемыми для диагностики плазмы параметрами [12] известны в литературе и являются коммерчески доступными, чего нельзя сказать о лазерах с длиной волны 946 нм, поэтому разработка лазера с длиной волны 946 нм является важной научно-технической задачей.

Данная диссертационная работа посвящена разработке задающего генератора (ЗГ) импульсно-периодической лазерной системы с длиной волны излучения 946 нм для калибровки систем диагностики Томсоновского рассеяния. В таблице 1 представлены требования к задающему генератору (в дальнейшем «лазер»), которые обусловлены требованиями усилителя мощности к параметрам входного излучения [18].

Таблица 1. Требования к источнику излучения

Параметр Значение

Длина волны излучения, нм 946 ±10

Длительность импульсов, нс < 3

Энергия импульса, мДж > 20

Частота следования импульсов, Гц 50

Джиттер, нс 10

Стабильная форма импульсов, коэффициент > 95

корреляции Пирсона, %

Качество пучка, М2 <1,5

Целью диссертационной работы является разработка задающего генератора импульсно-периодической лазерной системы с длиной волны излучения 946 нм для калибровки систем диагностики плазмы методом Томсоновского рассеяния лазерного излучения.

Задачи. Для достижения цели были поставлены следующие задачи исследования:

• выбор активной среды для генерации наносекундных импульсов с длиной волны 946 нм;

• исследование проблем генерации наносекундных импульсов с длиной волны 946 нм;

• разработка технических решений, направленных на достижение требуемых параметров выходного излучения лазера;

• исследование характеристик разработанного лазера.

Методы исследования. При проведении исследований применялись следующие методы исследования:

- положения геометрической оптики;

- положения теории оптических аберраций;

- положения теории усиления света в среде;

- экспериментальные методы, основанные на стандартных схемах исследования характеристик лазера (энергия в импульсе, частота повторения импульсов, расходимость выходного излучения, длина волны, спектральная ширина линии излучения, стабильности оси диаграммы направленности).

Достоверность_результатов подтверждается соответствием

экспериментальных данных и результатов, полученных с использованием теоретических моделей. В экспериментах использовалось следующие поверенные и аттестованные средства измерений и оборудование:

- измеритель энергии Ophir PE50-DIF;

- измеритель мощности Ophir 30A-BB-18;

- осциллограф Agilent DS081204B;

- фотоприемник ПОС-1;

- штангенциркуль цифровой ШЦЦ-II;

- линейка металлическая измерительная ГОСТ 427-75.

Результаты диссертационной работы были представлены в виде устных и

стендовых докладов на следующих конференциях и выставках:

- XVI международная научная конференция "Laser Optics 2014";

- XVII международная научная конференция "Laser Optics 2016";

- VI Всероссийский конгресс молодых ученых (КМУ-2017);

- XVIII международная научная конференция "International Conference on Laser Optics. ICLO 2018";

- Symposium on Fusion Technology (SOFT 2018);

- VIII Всероссийский конгресс молодых ученых (КМУ-2019);

- 2019 Conference on Lasers & Electro-Optics / Europe and European Quantum Electronics Conference (CLEO® / Europe-EQEC).

На защиту выносятся следующие основные положения и результаты:

1. Применение метода разгрузки резонатора позволяет решить проблему получения наносекундных импульсов лазерного излучения в активной среде Nd:YAG с низким сечением вынужденного перехода 4F3/2 —» 4I9/2. Разработан и исследован Nd:YAG лазер с длиной волны 946 нм, осуществляющий генерацию импульсов методом разгрузки резонатора. Длительность импульсов регулировалась в диапазоне от 1,6 до 3 нс. Максимальная энергия выходных импульсов составляла 2,5 мДж со среднеквадратичным отклонением ~2,5% при частоте следования 50 Гц. Джиттер выходных импульсов составил менее 0,4 нс.

2. Применение регенеративного усиления лазерных импульсов позволяет обеспечить достаточную эффективность съема запасенной энергии в активной среде Nd:YAG с низким сечением вынужденного перехода 4F3/2 —> 4I9/2. Максимальная энергия выходных импульсов лазерного излучения на длине волны 946 нм достигала 25 мДж при частоте следования 50 Гц, при этом эффективность съема запасенной в активной среде энергии составляла ~15%.

3. Применение метода усиления импульсов, сформированных из излучения непрерывного одночастотного лазерного диода методом вырезания электрооптическим затвором, позволяет получить спектрально-ограниченные импульсы гладкой, стабильной формы с коэффициентом корреляции Пирсона более 99,9%. Максимальное значение усиления составило более 109. Импульсы с длительностью от 1,3 нс до 3 нс и энергией ~ 10-11 Дж были усилены до значения ~25 мДж на частоте следования 50 Гц. Высокая селективность резонатора регенеративного усилителя обеспечивала высокое качество одномодового пучка (М2<1,05).

Научная новизна результатов исследования заключается в следующем:

— Показано, что использование режима разгрузки резонатора в Nd:YAG лазере с длиной волны 946 нм позволяет осуществить генерацию наносекундных импульсов лазерного излучения.

— Разработан Nd:YAG лазер с длиной волны 946 нм, осуществляющий генерацию импульсов с регулируемой длительностью от 1,6 до 3 нс. Максимальная энергия выходных импульсов составляла 2,5 мДж со среднеквадратичным отклонением (СКО) ~2,5% при частоте следования 50 Гц. Джиттер выходных импульсов лазерного излучения составлял менее 0,4 нс.

— Продемонстрирована возможность усиления импульсного излучения на длине волны 946 нм с энергией более 10-13 Дж, в регенеративном усилителе на основе Nd:YAG.

— Разработан одночастотный Nd:YAG лазер с длиной волны излучения 946 нм для диагностики плазмы методом Томсоновского рассеяния. Выходная энергия лазерных импульсов составляла 25 мДж регулируемой длительностью импульсов от 1,3 до 3 нс качеством пучка лазерного излучения М <1,05. Частота следования импульсов составляла 50 Гц.

— По временным и мощностным характеристикам разработанный лазер с

длиной волны 946 нм превосходит известные мировые аналоги и может успешно

13

применяться в качестве задающего генератора лазерной системы для диагностики плазмы методом Томсоновского рассеяния лазерного излучения.

Практическая значимость диссертации заключается в том, что полученные результаты были использованы для создания макета калибровочного Nd:YAG лазера с длиной волны излучения 946 нм для диагностики плазмы методом Томсоновского рассеяния в диверторе ИТЭР. Разработанный лазер может использоваться в различных областях науки и техники, таких как измерения концентрации водяных паров, нелинейная оптика, спектроскопия.

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 8 публикациях, из них 8 публикаций в изданиях, рецензируемых Web of Science или Scopus.

Внедрение результатов работы. Результаты диссертационного исследования внедрены в научную и производственную деятельность на предприятии ООО «Лазеры и оптические системы».

Личный вклад автора. Постановка целей и задач исследования осуществлялась совместно с научным руководителем. Выбор технических решений, направленных на достижение требуемых параметров лазера, проводился диссертантом лично или при его непосредственном участии. Теоретический анализ разработанных схем, сборка и юстировка лазера, подготовка экспериментов, получение экспериментальных результатов и их анализ проводились непосредственно диссертантом. Подготовка к публикации результатов исследования выполнялась диссертантом совместно с соавторами, причем вклад диссертанта был определяющим. Содержание диссертации и основные положения, выносимые на защиту, отражают личный вклад автора.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения. Работа изложена на 191 страницах, содержит 70 рисунков, 6 таблиц, список использованной литературы, включающий 85

наимено ваний.

Заключение диссертации по теме «Квантовая электроника», Ковяров Александр Сергеевич

Заключение.

Проанализированы способы формирования импульсов излучения с длиной волны 946 нм с длительностью импульса < 3 нс.

Разработан лазер с длиной волны излучения Х=946 нм, осуществляющий генерацию в режиме разгрузки резонатора. Длительность импульса генерации регулировалась в диапазоне от 1,6 нс до 3,2 нс. Энергия выходных импульсов составляла 2,5 мДж, частота следования импульсов 50 Гц.

Разработан регенеративный усилитель (РУ) излучения с длиной волны 946 нм. Представлен расчет энергии выходного импульса РУ. Показано, что математическая модель хорошо описывает экспериментальные результаты и позволяет предсказывать поведение РУ при вариации его параметров (потерь, энергии входного импульса и пр.).

Проведены экспериментальные исследования МОРА лазера с длиной волны излучения 946 нм, построенный на основе лазера с разгрузкой резонатора и регенеративного усилителя. Выходная энергия импульса составляла 25 мДж на частоте следования импульсов 50 Гц.

Представлены технические решения, обеспечивающие улучшение спектральных и временных характеристик Nd:YAG лазера с длиной волны излучения 946 нм. Показано, что наиболее перспективным путем является усиление в регенеративном усилителе импульсного излучения, сформированного из непрерывного излучения ЛД.

Проведены эксперименты по измерению чувствительности регенеративного усилителя, к сигналу входного излучения. Показано, что чувствительность регенеративного усилителя к входному сигналу обеспечивает возможность усиления импульсов длительностью 3 нс с энергией ~10-11 Дж.

Разработана схема усиления вырезанных импульсов ЛД, обеспечивающая формирование близких к спектрально-ограниченным импульсов гладкой и стабильной формы. Выходная энергия импульсов одночастотного Nd:YAG лазера с длиной волны 946 нм составила 25 мДж с длительностью импульса от 1,3 нс до 3 нс.

Проведены измерения стабильности формы импульсов лазерного излучения. Рассчитанный по выборке из 1000 случайных импульсов лазерного излучения коэффициент корреляции Пирсона составил 99,91%, что свидетельствует о высокой стабильности формы импульсов.

Все параметры разработанного лазера полностью соответствуют требованиям, предъявленным к задающему генератору импульсно-периодической лазерной системы с длиной волны излучения 946 нм для калибровки систем диагностики Томсоновского рассеяния.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Ковяров Александр Сергеевич, 2019 год

Литература

1. Гладуш, Г. Г. Особенности сварки металлов излучением импульсно-периодического Nd: YAG-лазера малой мощности/ Г. Г. Гладуш, A. Ф. Глова, С. В. Дробязко //Квантовая электроника. - 2006. - Т. 36. - №. 11. - С. 1080-1082.

2. Хакимзянова, А. А. Особенности технологии лазерной резки металлических материалов / А. А. Хакимзянова, И. А. Савин //Техника и технологии машиностроения. - 2016. - С. 391-396.

3. Матвиенко, Г. Г. Развитие технологий лазерного зондирования атмосферы/ Г. Г. Матвиенко и др. //Оптика атмосферы и океана. - 2009. - Т. 22. - №. 10. - С. 915-930.

4. Корнеева, Т. Лидары. Новые возможности для атмосферных исследований //Электроника: наука, технология, бизнес. - 1998. - №. 3-4. - С. 49-52.

5. Abyshev, A. A. et al. A two-wave 1064/532-nm diode-pumped pulse-periodic YAG: Nd laser/ A. A. Abyshev. et al. //Instruments and Experimental Techniques. - 2014. - Т. 57. - №. 2. - С. 201-208.

6. Приезжев, А. В. Лазерная диагностика в биологии и медицине / А. В. Приезжев, В. В. Тучин, Л. П. Шубочкин // Наука. физ.-мат. лит. - 1989.

7. Хмыль, А. Лазерная фотоакустическая диагностика скрытых дефектов в изделиях электроники/ А. Хмыль, В. Ланин, С.Волкенштейн //Компоненты и технологии. - 2007. - №. 76.

8. Пятницкий, Л.Н. Лазерная диагностика плазмы./ Л.Н. Пятницкий// М.: Атомиздат. - 1976.

9. Thomson, J. J. XL. Cathode rays / J. J. Thomson //The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science. - 1897. - Т. 44. - №. 269. -С. 293-316.

10. Вовченко, Е. Д. Лазерные методы диагностики плазмы / Е. Д. Вовченко , А. П. Кузнецов, А. С. Савелов //М.: МИФИ. - 2008. - Т. 1. - С. 3.

11. Магунов, А. Лазерная термометрия плазмы, газов и конденсированных сред. Часть 1/ А. Магунов//Фотоника. - 2010. - №. 3. - С. 42-47.

12. Carlstrom, T. N. Design and operation of the multipulse Thomson scattering diagnostic on DIII-D / T. N. Carlstrom, G. L Campbell, J. C. DeBoo, et al //Review of scientific instruments. - 1992. - Т. 63. - №. 10. - С. 4901-4906.

13. Pasqualotto, R. High resolution Thomson scattering for Joint European Torus (JET) / R. Pasqualotto, P. Nielsen, C. Gowers, M. Beurskens, M. Kempenaars, T. Carlstrom, and D. Johnson//Rev. Sci. Instrum. - 2004. - v.75.- №. 10.

14. Толстяков, С. Ю. Разработка диагностики Томсоновского рассеяния на токамаке Глобус-М/ С.Ю. Толстяков, и др. //ЖТФ.2006.- том 76.- вып. 7.

15. Kurzan B. Edge and core Thomson scattering systems and their calibration on the ASDEX Upgrade tokamak / B. Kurzan, H. D. Murmann //Review of scientific instruments. - 2011. - Т. 82. - №. 10. - С. 103501.

16. Mukhin, E.E. Physical aspects of divertor Thomson scattering implementation on ITER/ E.E. Mukhin, R.A. Pitts, P. Andrew et al.// Nucl. Fusion. - 2014. - v. 54. - C. 043007.

17. Kurskiev, G. S. A study of core Thomson scattering measurements in ITER using a multi-laser approach / G. S. Kurskiev, P. A. Sdvizhenskii, M. Bassan et al.//Nuclear Fusion. - 2015. - Т. 55. - №. 5. - С. 053024.

18. Kornev, A. F. Nd: YAG lasers for ITER divertor Thomson scattering/ A. F. Kornev et al. //Fusion Engineering and Design. - 2019.

19. Walsh, B. M. Compositionally tuned 0.94-mm lasers; a comparative laser material study and demonstration of 100-mJ Q-switched lasing at 0.946 and 0.9441 mm/ B. M. Walsh, N. P. Barnes, R. L. Hutchenson, R. W. Equall,// IEEE J. Quantum Electron. -2001. - 37. - C. 1203-1209.

20. Krupke, W. F. Transition probabilities in Nd: GGG/ W. F. Krupke //Optics Communications. - 1974. - Т. 12. - №. 2. - С. 210-212.

21. Багдасаров, Х.С. Спектроскопия стимулированного излучения

3+

кристаллов Gd3Ga5O12 - Nd / Х.С. Багдасаров, Г.А. Богомолова, М.М. Гриценко,

A.А. Каминский и др.//ДАН . - 1974. - т. 216. - № 5. - с.1018.

22. Gruber, J. B. Comparative analysis of Nd3+ (4f ) energy levels in four garnet hosts /J.B. Gruber, M.E. Hills, T.H. Allik et al.// Phys.Rev. B. - 1990b. - v.41. - №12. -с.7999.

23. Walsh, B. M. Spectroscopy and lasing characteristics of Nd-doped Y3GaxAl(52x)O12 materials: applications toward a compositionally tuned 0.94-mm laser/

B. M. Walsh, N. P. Barnes, R. E. Hutcheson, and R. Equall// J. Opt. Soc. Am. B. - 1998. -v.15. - C. 2794-2801.

24. Barnes, N. P. Nd:GYAG for improved performance at 0.946 ^m /N. P. Barnes, B. M. Walsh, D. J. Reichle, R. L. Hutcheson// Proc. Adv. Solid State Laser Conf. -1998. - v. 19. - C. 108-110.

25. Barnes, N. P. Pulsed 4F3/2 to ' I9/2 operation of Nd lasers/ N. P. Barnes, B. M. Walsh, R. L. Hutcheson, and R. W.Equall// J. Opt. Soc. Am. B. - 1991. - v.16. - C. 21692177.

26. Barnes, N. P. Nd:GYAG for improved performance at 0.946 ^m/ N. P. Barnes, B. M. Walsh, D. J. Reichle, R. L. Hutcheson// Proc. Adv. Solid State Laser Conf. -1998. - v. 19. - C.108-110.

27. Geusic, J. E. Laser oscillations in Nd-doped yttrium aluminum, yttrium gallium and gadolinium garnets /J. E. Geusic, H. M. Marcos and L. G. Vanuitert// Appl. Phys. Lett. - 1964. - 4. - c. 182.

28. Fujita, H. High Power Nd:YAG Laser/ H. Fujita // San Diego:EUVL. - 2005.

29. Yoshida, H. Two-Beam-Combined 7.4 J, 50 Hz Q-switch Pulsed YAG Laser System Based on SBS Phase Conjugation Mirror for Plasma Diagnostics / H. Yoshida, M. Nakatsuka, T. Hatae et al.// Jpn. J. Appl. Phys., Part 2. - 2004. - v. 43. - c. 1038.

30. Fan, T. Y. Modeling and CW operation of a quasithree-level 946 nm Nd : YAG laser / T. Y. Fan, R. L. Byer // IEEE J. Quantuni Electron. - 1987. - vol. QE-23. - P. 605-612.

167

31. Lv, L Diode-pumped self-Q-switched single-frequency 946-nm Nd,Cr:YAG microchip laser / L. Lv, L. Wang, P. Fu et al.// Opt. Lett. - 2001. - vol.26. - P. 72-74.

32. Tauer, J. Millijoule Q-switched Nd:YAG laser operating at 946 nm / J. Tauer, H. Kofler, E. Winner // Laser Phys. Lett. - 2010. - vol. 7. - P. 280 (2010).

33. Звелто, О. Принципы лазеров / О. Звелто, Пер. под науч. ред. Т. А . Шмаонова.//4-еизд. СПб.: Лань. - 2008. - 558 c.

34. Зверев, Г. М. Лазеры на алюмоиттриевом гранате с неодимом/ Г. М. Зверев, Ю. Д. Голяев, Е. А. Шалаев, А. А. Шокин// М.: Радио и связь. — 1985. — 144 с.

35. Bjurshagen, S. Diode-pumped rare-earth-doped quasi-three-level lasers/ S. Bjurshagen// Stockholm, Sweden: Universitets service US AB. — 2005. - 86 p.

36. Koechner, W. Solid-State Laser Engineering/ W. Koechner// Berlin:Springer, 6th edn. — 2006.

37. Barnes, N. P.Amplified spontaneous emission-application to Nd: YAG lasers / N. P. Barnes, B. M. Walsh //IEEE Journal of Quantum Electronics. - 1999. - Т. 35. - №.

1. - С. 101-109.

38. Wallace, R. W. Oscillation and doubling of the 0.946 |m line in Nd3+: YAG/ R. W. Wallace and S. E. Harris// Appl. Phys. Lett.. - 1969. - v. 15. - С. 111-112.

39. Risk, W. P. Room temperature, cw 946 nm Nd: YAG laser pumped by laser-diode-arrays and intracavity frequency doubling to 473 nm/ W. P. Risk, W. Lenth//

Opt. Lett . - 1987. - v. 12. - C. 993-995.

40. Degnan, J. J. Theory of the optimally coupled Q-switched laser / J. J. Degnan // IEEE J. Quantum Electron. - 1989. - vol. 25. - P. 214-220.

41. McClung, F. J. Giant optical pulsations from ruby/ F. J. McClung, R. W. Hellwarth//Journal of Applied Physics. - 1962. - Т. 33. - №. 3. - С. 828-829.

42. Hanson, F. Efficient operation of a room-temperature Nd: YAG 946-nm laser pumped with multiple diode arrays/ F. Hanson //Optics letters. - 1995. - Т. 20. - №. 2. - С. 148-150.

43. Axenson, T. J. High-energy Q-switched 0.946-^m solid-state diode pumped laser / T. J. Axenson et al. //JOSA B. - 2002. - Т. 19. - №. 7. - С. 1535-1538.

44. Xiong, Y. High power VCSEL array pumped Q-switched Nd: YAG lasers/ Y. Xiong et al. //Solid State Lasers XXI: Technology and Devices. - International Society for Optics and Photonics, 2012. - Т. 8235. - С. 82350M.

45. Huang, J. Electro-optically Q-switched 946 nm laser of a composite Nd: YAG crystal / J. Huang, X. Hu, W. Chen //Chinese Optics Letters. - 2015. - Т. 13. - №. 2. - С. 021402-021402.

46. Yan, R. High-repetition-rate, high-peak-power passively Q-switched ceramic Nd: YAG 946 nm laser/ R. Yan et al. //Advanced Solid State Lasers. - Optical Society of America, 2015. - С. AM5A. 31.

47. Huang, Y. P. High-peak-power passively Q-switched Nd: YAG laser at 946 nm / Y. P. Huang et al.// Applied Physics B. - 2008. - Т. 91. - №. 3-4. - С. 429-432.

48. Kimmelma, O. Short pulse, high peak power, diode pumped, passively Q-switched 946 nm Nd:YAG laser / O. Kimmelma, M. Kaivola, I. Tittonen, and S. C. Buchter // Opt. Commun. -2007. - vol. 273. - P. 496-499.

49. Liu, H. Single-frequency Q-switched Cr, Nd: YAG laser operating at 946-nm wavelength / H. Liu //IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics. - 1997. - Т. 3. - №. 1. - С. 26-28.

50. Chen, X. B. Study of 946 nm microchip self-Q-switched monofrequency laser/ X. B. Chen et al.//Optics communications. - 2003. - Т. 224. - №. 4-6. - С. 275-280.

51. FP3-946-12-5 - 946nm Microchip Laser [Электронный ресурс] - 2019. - Режим доступа: https://www.findhght.net/lasers/solid-state-lasers/dpss/fp3-946-12-5-946nm-microchip-laser

52. Vuylsteke, A. A. Theory of laser regeneration switching / A. A. Vuylsteke // J. Appl. Phys. - 1963. - vol. 34. - P. 1615-1622.

53. Chesler, R. B. Calculation of Nd:YAG Cavity Dumping/ R. B. Chesler, D. Maydan // J. Appl. Phys. - 1971. - v. 42(3) . - C. 1028-1030 .

169

54. McDonagh, L. 47 W, 6 ns constant pulse duration, high-repetition-rate cavity-dumped Q-switched TEM00 Nd:YVO4 oscillator / L. McDonagh , R. Wallenstein, R. Knappe // Opt. Lett. - 2006. - vol.31. - P. 3303-3305.

55. Ma, Y. High-repetition-rate and short-pulse-width electro-optical cavity-dumped YVO4/Nd:GdVO4 laser / Y. Ma, X. Li, X. Yu et al.// Appl. Opt. - 2014. - vol. 53. P. 30813084.

56. Butze, F. Nanosecond pulsed thin disk Yb: YAG lasers / F. Butze et al.//Advanced Solid-State Photonics. - Optical Society of America, 2004. - C. 237.

57. Zhang, Y. Electro-optically cavity-dumped 3 ns Tm:LuAG laser / Y. Zhang, B. Yao, T. Dai et al.// Appl. Opt. - 2016. - vol. 55. - P. 2848-2851.

58. Yao, B. Diode-pumped electro-optical cavity-dumped Tm:YAP laser at 1996.9 nm / B. Yao, X. Li, H. Shi et al. // Chin. Opt. Lett. - 2015. - vol. 13. - C. 1402.

59. Harter, D. J. Wavelength tunable alexandrite regenerative amplifier/ D. J. Harter and P. Bado// Appl. Opt. 27. - 1988. - C. 4392-4395.

60. Lempert, W. Pulse-burst laser system for high-speed flow diagnostics/ W. Lempert et al. //34th Aerospace Sciences Meeting and Exhibit. - 1996. - C. 179.

61. Van Wonterghem, B. M. et al. Compact and versatile pulse generation and shaping subsystem for high-energy laser systems/ B. M. Van Wonterghem, D. R. Speck, M. J. Norman et al. //Laser Coherence Control: Technology and Applications. - International Society for Optics and Photonics, 1993. - T. 1870. - C. 64-74.

62. Miyanaga, N. Progress in LPP EUV source development at Osaka University / N. Miyanaga, H. Nishimura, S. Fujioka et al. //Emerging Lithographic Technologies X. -International Society for Optics and Photonics, 2006. - T. 6151. - C. 61511Q.

63. Wang, C. 1.6 MW peak power, 90 ps all-solid-state laser from an aberration self-compensated double-passing end-pumped Nd:YVO4 rod amplifier / C. Wang, C. Liu, L. Shen et al. //Applied optics. - 2016. - T. 55. - №. 9. - C. 2399-2403

64. Carr I. D. Performance of a Nd: YAG oscillator/ampflifier with phase-conjugation via stimulated Brillouin scattering/I. D. Carr, D. C. Hanna//Applied Physics B. - 1985. - Т. 36. - №. 2. - С. 83-92.

65. Qiu, J. 200 Hz repetition frequency joule-level high beam quality Nd: YAG nanosecond laser/ J. Qiu et al. //Optics Communications. - 2016. - Т. 368. - С. 68-72.

66. Tong, L. 400-Hz pulsed single-longitudinal-mode Nd: YAG laser with more than 100-mJ pulse energy and good beam quality / L. Tong et al. //Laser physics. - 2011. - Т. 21. -№. 1. - С. 52-56.

67. Мезенов, А. В. Термооптика твердотельных лазеров/ А. В. Мезенов, Л. Н. Сомс, А. И. Степанов// Л. Машиностроение. - 1986.

68. Rota-Rodrigo, S. Watt-level single-frequency tunable neodymium MOP A fiber laser operating at 915-937 nm/ S. Rota-Rodrigo et al.//Optics letters. - 2017. - Т. 42. - №. 21. -С. 4557-4560.

69. Curtis, A. H. Demonstration of a compact 100 Hz, 0.1 J, diode-pumped picosecond laser/ A. H. Curtis et al. //Optics letters. - 2011. - Т. 36. - №. 11. - С. 2164-2166.

70. Schulz, M. Pulsed operation of a high average power Yb: YAG thin-disk multipass amplifier / M. Schulz et al. //Optics express. - 2012. - Т. 20. - №. 5. - С. 5038-5043.

71. Negel, J. P. 1.1 kW average output power from a thin-disk multipass amplifier for ultrashort laser pulses/ Negel J. P. et al. //Optics letters. - 2013. - Т. 38. - №. 24. - С. 54425445.

72. Löhring, J. Diode-pumped single-frequency-Nd: YGG-MOPA for water-vapor DIAL measurements: design, setup and performance / J. Löhring.//Applied Physics B. - 2011. -Т. 102. - №. 4. - С. 917-935.

73. Balmashnov, R. V. et al. 0.53 J/100 ps Nd: YAG single-rod six-pass amplifier / R. V. Balmashnov//2018 International Conference Laser Optics (ICLO). - IEEE, 2018. - С. 53-53.

74. Murray, J. E. Nd: YAG regenerative amplifier/ J. E. Murray, W. H. Lowdermilk//Journal of Applied Physics. - 1980. - Т. 51. - №. 7. - С. 3548-3556.

75. Jung, R. Regenerative thin-disk amplifier for 300 mJ pulse energy / R. Jung, J. Tümmler, I. Will //Optics Express. - 2016. - Т. 24. - №. 2. - С. 883-887.

76. Kornev, A.F. 946 nm Nd:YAG laser with cavity dumping/ A.F. Kornev, V.P. Pokrovskiy, A.S. Kovyarov et al.// Optics Letters. - 2018. - Vol. 43. - No. 14. - pp. 34573460.

77. Conduction-Cooled, QCW, Multi-Bar Module [Электронный ресурс] - 2019. -Режим доступа: http://dilas.com/assets/media/products/DILAS_MMF_QCW_IS28.pdf

78. Frantz, L. M., Nodvik J. S. Theory of pulse propagation in a laser amplifier/ L. M. Frantz, J. S. Nodvik //Journal of Applied Physics. - 1963. - Т. 34. - №. 8. - С. 2346-2349.

79. Item # RBAT30-4P, Nd:YAG QCW Laser Resonator Module [Электронный ресурс] - 2019. - Режим доступа: http://catalog.cuttingedgeoptronics.com/item/laser-modules/laser-gain-modules/rbat30-4p

80. Lee Rodgers J. Thirteen ways to look at the correlation coefficient / J. Lee Rodgers, W. A Nicewander//The American Statistician. - 1988. - Т. 42. - №. 1. - С. 59-66.

81. Z. Lin Single frequency operation of a tunable injection-seeded Nd: GSAG Q-switched laser around 942nm/ Z. Lin et al. //Optics Express. - 2010. - Т. 18. - №. 6. - С. 61316136.

82. Park, Y. K., Giuliani G., Byer R. L. Stable single-axial-mode operation of an unstable-resonator Nd: YAG oscillator by injection locking/ Y. K. Park, G. Giuliani, R. L. Byer //Optics letters. - 1980. - Т. 5. - №. 3. - С. 96-98.

83. Park, Y. Single axial mode operation of a Q-switched Nd: YAG oscillator by injection seeding/ Y. Park, G. Giuliani, R. Byer//IEEE Journal of Quantum Electronics. - 1984.

- Т. 20. - №. 2. - С. 117-125.

84. ОДНОЧАСТОТНЫЕ ЛАЗЕРНЫЕ МОДУЛИ [Электронный ресурс] - 2019.

- Режим доступа: http://nolatech.ru/products/single-frequency-lasers

85. Zayhowski J. J. Single-frequency microchip Nd lasers/ J. J. Zayhowski, A. Mooradian// Optics letters. - 1989. - Т. 14. - №. 1. - С. 24-26.