Исследование одночастотного импульсного лазера на красителе с решеткой, установленной в схеме скользящего падения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.21, кандидат физико-математических наук Васильев, Сергей Викторович

• Васильев, Сергей Викторович
• кандидат физико-математических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Васильев, Сергей Викторович

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

§ 1. Вводные замечания

§2. Обзор результатов исследований по теме диссертации

1. Историческое введение

2. Лазеры с резонатором Хэнша

3. Лазеры с резонатором Литтмана - Меткалфа

4. Цель диссертации

§3. Структура диссертации

1. Программа исследований

2. Краткое содержание диссертации

3. Основные защищаемые положения

4. Научная новизна и практическая значимость работы

5. Апробация работы

ГЛАВА 1. ДОСТИЖЕНИЕ ОДНОЧАСТОТНОГО РЕЖИМА В РЕЗОНАТОРАХ С ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ДИСПЕРСИЕЙ

§ 1. Математическая модель пассивного резонатора с дифракционной решеткой в приближении геометрической оптики

1. Качественное описание модели пассивного резонатора

2. Распространение излучения в пустом резонаторе

3. Взаимодействие пучка с диафрагмой

4. Угловая расходимость пучка

§2. Эволюция излучения в GIG резонаторе и резонаторе Хэнша

1. Угловая дисперсия в GIG резонаторе и резонаторе Хэнша

2. Эволюция одиночного луча в GIG резонаторе и резонаторе Хэнша

3. Селективность GIG резонатора и резонатора Хэнша и влияние геометрических параметров резонатора на селективность

§3. Модель активного резонатора

1. Качественное описание модели активного резонатора

2. Изменение параметров пучка при проходе через активную зону

3. Дискретизация распространяющегося в резонаторе излучения

4. Взаимодействие излучения с раствором красителя

§4. Энергетические и спектральные характеристики GIG лазера и лазера с резонатором

Хэнша

§ 5. Характеристики GIG лазера и лазера Хэнша при использовании внутрирезонаторного расширителя пучка

§6. Заключение

ГЛАВА 2. АНАЛИЗ СВОЙСТВ ДИФРАКЦИОННЫХ РЕШЕТОК ПРИ СКОЛЬЗЯЩЕМ ПАДЕНИИ ИЗЛУЧЕНИЯ

§1. Введение

§2. Модальный метод решения задачи дифракции на решетках

1. Постановка задачи

2. Основные особенности модального алгоритма

3. Модальное представление поля в области штрихов решетки

4. Определение амплитуд дифракционных гармоник

5. Обобщенный модальный алгоритм

§3. Свойства дифракционных решеток при углах скользящего падения

1. Вводные замечания

2. Свойства металлических решеток

3. Свойства диэлектрических решеток

4. Комбинированная дифракционная решетка

§4. Заключение

ГЛАВА 3. ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОЧАСТОТНОГО GIG ЛАЗЕРА

§1. Система накачки лазера на красителе

1. Источники накачки лазера на красителе

2. Продольная и поперечная геометрия накачки лазера на красителе

3. Транспортировка излучения накачки по оптическому волокну

§2. Сканирование частоты лазера с GIG резонатором

1. Перестройка частоты поворотом зеркала

2. Использование оптического редуктора для сканирования GIG лазера

§3. Конструкция лазера на красителе

1. Особенности конструкции резонатора

2. Система управления лазером

§4. Экспериментальное исследование GIG лазера

1. Характеристики оптоволоконной системы накачки GIG лазера

2. Энергетические и спектральные характеристики лазера на красителе

§5. Заключение

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование одночастотного импульсного лазера на красителе с решеткой, установленной в схеме скользящего падения»

Введение

§1. Вводные замечания

Лазерная генерация в растворах красителей происходит на переходах между синглетными электронными уровнями этих сложных органических молекул. Колебательно-вращательные подуровни электронных состояний красителя сливаются, образуя полосы. Из большой ширины электронных полос вытекает основное свойство лазеров на красителях - возможность плавной перестройки их длины волны в широком диапазоне. Большое число красителей, используемых в качестве активных сред, позволяет получать перестраиваемое лазерное излучение в диапазоне от ближнего ИК до ближнего УФ.

В настоящее время лазеры на красителях имеют многочисленные применения в научных и прикладных областях, например, медицине, спектроскопии, лидарной технике. При решении различных задач в области спектроскопии высокого разрешения от лазеров требуются такие характеристики как узкий контур генерации, высокая стабильность выходных параметров, а также возможность плавной (с точностью порядка ширины линии) перестройки частоты. Этим требованиям наиболее полно удовлетворяют лазеры на красителях, способные работать в одночастотном режиме (т.е. в режиме одной поперечной и продольной моды). Для реализации одночастотного режима необходимо, чтобы ширина линии генерации лазера была меньше межмодового интервала резонатора. Это достигается повышением селективности резонатора и увеличением его межмодового интервала (уменьшением оптической длины резонатора). Рассмотрим, как реализуется одномодовый режим в импульсных перестраиваемых лазерах.

§2. Обзор результатов исследований по теме диссертации

1. Историческое введение

Первые лазеры на красителях были запущены в 1966 г. Сорокиным и Ланкардом в США [9], Шефером Шмидтом и Вольсом в ФРГ [10] и Степановым, Рубиновым и Мостовщиковым в СССР [12]. Работа по уменьшению ширины линии генерации лазеров на красителе началась практически сразу после их создания. В 1967 г. был предложен резонатор лазера в котором роль одного из зеркал играла дифракционная решетка, установленная в автоколлимационном режиме [1] (см.рис. 0.1а). Введение в резонатор селективного элемента позволило существенно сузить линию, а так же в несколько раз увеличить диапазон перестройки частоты которая осуществлялась простым поворотом решетки. Несколько позднее для повышения селективности этого резонатора было предложено использовать эталоны Фабри-Перо (см. рис. 0.1b). В лазерах с резонатором такой конструкции удалось получить линию шириной Av ~ 50 ГГц (на длине волны Х~ 600 нм ) [2]. Важным этапом исследований по уменьшению ширины линии генерации импульсных лазеров на красителе стало введение в резонатор телескопических и призменных расширителей пучка, что позволило существенно повысить селективность резонатора [3, 4, 5] (см. рис. 0.1с). Ширину контура генерации лазера с внутрирезонаторным расширителем удалось уменьшить до 2-3 ГГц (k ~ 600 нм) и, при использовании внутрирезонаторных эталонов (см. рис. O.ld), достичь од-ночастотного режима генерации. Именно эта схема одночастотного импульсного лазера на красителе, получившая название схемы Хэнша, является в настоящее время наиболее распространенной.

В конце 70-х годов появились первые работы по лазерам с решеткой, установленной в схеме скользящего падения [15, 16] (см. рис. 0.2а). Высокая угловая дисперсия решетки, установленной под большим, порядка 89°, углом к падающему пучку позволяет получить узкополосную и даже одночастотную генерацию, не используя внутрирезонаторные расширители и эталоны [17, 18, 26, 40]. В литературе этот тип резонаторов обычно называют схемой Литтмана - Меткалфа (Littman - Metcalf) или GIG - схемой (от слов Grazing Incidence Grating).

Таким образом, к началу 80-х годов сложились две основные концепции резонаторов узкополосных импульсных лазеров на красителях - с решеткой, установленной в автоколлимационном режиме и внутрирезонаторным расширителем пучка (схема Хэнша) и с решеткой, установленной в схеме скользящего падения (GIG лазеры).

2. Лазеры с резонатором Хэнша

Остановимся подробнее на конструкции лазеров с резонатором Хэнша. Схема лазера приведена на рис. 0. Id. Резонатор образован зеркалом М и дифракционной решеткой G, установленной в автоколлимационном режиме. Внутри резонатора размещается призменный расширитель пучка Е и эталон F. Вывод излучения осуществляется через зеркало, или через отражение от входной призмы расширителя. Комбинация решетка - расширитель обеспечивает ширину линии генерации Av « 2 - 3 ГГц (3-5 мод), использование эталона позволяет достичь одночастотный режим работы лазера, с шириной линии близкой к пределу Фурье: Av « 1/т » 50 МГц (где г - длительность лазерного импульса).

Грубая перестройка лазера осуществляется поворотом решетки, а тонкая - синхронным вращением эталона и решетки. При плавном сканирования частоты лазера требуется синхронизировать изменение длины волны на которую настроен резонатор и его оптической длины так, чтобы не происходило перескока лазерной моды. Наличие в резонаторе двух селектирующих элементов существенно затрудняет практическую реализацию механизма плавного сканирования. Необходимо использовать высокоточные приводы эталона и решетки, и систему управления их совместным движением, требуется также согласование ширины эталона и длины резонатора [6].

В качестве расширителей пучка в резонаторах одномодовых лазеров используются наборы полупризм (в таких призмах свет распространяется перпендикулярно одной из граней) [7, 8, 23, 24]. С ростом коэффициента расширения селективность резонатора увеличивается, однако возрастает и его длина (уменьшается межмодовый интервал), что затрудняет достижение одночастотной генерации. Потери на расширителе в основном определяются отражением от входных граней призм. Расширитель в котором все призмы установлены под углом Брю-

стера к лазерному пучку имеет минимальные потери, однако, в этом случае коэффициент увеличения каждой призмы невелик (равен показателю преломления материала призмы) и для получения высоких коэффициентов расширения требуется использовать большое число призм.

Таким образом, для создания эффективного одночастотного лазера на основе схемы Хэнша требуется тщательная оптимизация всех параметров резонатора [11]. Основным недостатком лазеров этого типа является сложность конструкции, настройки и управления. Несомненным достоинством лазеров с резонатором Хэнша является высокий КПД, который достигает 15%. В настоящему времени на основе этой схемы создан широкий спектр одночастотных импульсных перестраиваемых лазеров с различными активными средами и источниками накачки [8, 11, 13, 14, 22].

3. Лазеры с резонатором Литтмана — Меткалфа

Своего рода альтернативой схеме Хэнша являются резонаторы с решеткой установленной под углом скользящего падения. Схема GIG лазера приведена на рис. 0.2а, резонатор образован зеркалами М1, М2 и дифракционной решеткой G, при этом решетка устанавливается под большим, порядка 85 - 89углом к падающему лучу. Длина волны генерации определяется соотношением

X = A(sin 0 + sin 9), (1)

где X ~ длина волны излучения; Л - период решетки; 6 - угол падения излучения на решетку; ф - угол дифракции. Сканирование лазера осуществляется поворотом зеркала М2 (изменением угла ф). Вывод излучения происходит через зеркальный порядок решетки или через зеркало М1.

Сравним селективность GIG резонатора (рис. 0.2а) и резонатора с решеткой, установленной в автоколлимационном режиме (рис. 0.1а). Из формулы для дифракционной решетки (1) легко получить выражение для ее угловой дисперсии:

= ^ = (2) dk Лсоэф

В резонаторе с решеткой в схеме Литтрова угол дифракции совпадает с углом падения Q(l), который составляет 40 - 60°. В GIG резонаторе излучение дважды испытывает дифракцию. На прямом обходе угол дифракции равен ty(GIG), а на обратном - &(GIG), таким образом, отношение дисперсий GIG резонатора и резонатора с решеткой в схеме Литтрова описывается формулой

Р{аю) _ cosQ{l) COSQ{l) COSQU D{l) cosQ{gig) cos cos

В GIG резонаторе угол повторной дифракции Q(GIG> может быть близок к 90°, поэтому его дисперсия быстро растет с увеличением угла падения на решетку и может значительно, в десятки раз, превышать дисперсию решетки, установленной в автоколлимационном режиме. Таким образом, высокая дисперсия решетки, установленной в схеме скользящего падения делает возможной работу лазера в узкополосном и даже одночастотном режиме без использования внутрирезонаторных расширителей пучка и эталонов.

В отличие от схемы Хэнша, GIG резонатор содержит только один селектирующий элемент, что значительно упрощает механизм плавного сканирования лазера. В GIG резонаторе перестройка частоты осуществляется перемещением только одного оптического элемента (зеркало М2, на рис. 0.2а), тогда как в резонаторе Хэнша необходимо двигать решетку и эталон (G и F на рис Id). Тем не менее практическая реализация механизма плавного сканирования остается сложной задачей, поскольку требует использования кинематических элементов сочетающих в себе высокую точность и большой ход [32]. В работе [26] предложен оригинальный способ плавной перестройки, обеспечивающий синхронное изменение длины резонатора и частоты лазера в широком диапазоне. Можно показать, что продольный индекс лазерной моды не будет изменяться во время сканирования частоты, если плоскости всех элементов резонатора, а так же ось вращения перестроечного зеркала М2 пересекаются вдоль общей прямой (см. рис. 0.2Ь). С помощью этого сравнительно простого метода, требующего, однако, использования высокоточной механики и тонкой юстировки, удалось сканировать частоту в режиме одной моды в диапазоне 15 см'1 [18, 27]. Неизбежных неприятностей, связанных с использованием механических приводов, таких как

«жесткий старт» и люфт, можно избежать при гидравлическом сканировании лазера [28, 91]. Интересным и заслуживающим внимания является предложение использовать оптические редукторы для сканирования GIG лазера [29, 30, 31]. В этом случае перестройка лазера осуществляется вращением клина с небольшим углом при вершине, помещенного между решеткой G и зеркалом М2 (см. рис. 2с), при этом скорость сканирования может быть существенно уменьшена, что понижает требования к кинематическим элементам механизма перестройки.

Для достижения одночастотной генерации в GIG лазере требуется установка решетки под углом 89° и более к падающему пучку [18, 19]. Дифракционная эффективность существующих решеток при больших углах падения излучения не превышает 10 - 12% (см. рис. 0.3). При обходе GIG резонатора излучение дважды дифрагирует на решетке, поэтому величина обратной связи резонатора не превышает 1%, что обуславливает крайне низкую, эффективность лазерной генерации. В работах [20, 21, 22, 23, 24] проблема повышения эффективности GIG лазера решается путем введения в резонатор миниатюрного расширителя пучка. Использование расширителя позволяет уменьшить угол падения на решетку (увеличить ее эффективность) не теряя при этом селективность резонатора. Оптимальный выбор угла падения излучения на решетку и параметров расширителя позволяют добиться повышения эффективности одночастотной генерации до 4 -6%.

В отдельное направление исследований можно выделить работы по сложным резонаторам на основе GIG схемы [17, 20, 33, 34, 35, 36]. На рис 2d приведен пример сложного резонатора с решеткой, установленной с схеме скользящего падения. Использование дополнительного зеркала МЗ позволяет повысить величину обратной связи в резонаторе [37]. Оптимальный выбор коэффициента отражения и положения зеркала МЗ позволяет проредить спектр собственных частот резонатора, что облегчает достижение одночастотного режима [38].

Таким образом, основным преимуществом лазеров с GIG резонатором является предельная простота конструкции. Одночастотную генерацию в GIG лазерах можно получить без использования внутрирезонаторных эталонов. Минимальное количество элементов, составляющих резонатор, делает лазер простым в управлении и повышает стабильность его характеристик. Существенным недостатком лазеров с GIG резонаторами является низкий КПД, что определяется

крайне низкой дифракционной эффективностью существующих решеток, при предельных (более 89°) углах падения излучения. В настоящее время одночастот-ные лазеры с GIG резонатором не получили широкого распространения, однако высокая селективность и простота конструкции, сочетающиеся в GIG резонаторе,

привлекают к этой схеме неослабевающее внимание исследователей.

* * *

Анализ литературы по GIG лазерам позволяет выделить следующие проблемы, пока не получившие решения:

• не преодолен главный недостаток одночастотных лазеров с GIG резонатором -низкая эффективность генерации1;

• несмотря на большой объем фактического материала, не сформулированы критерии, позволяющие по заданным параметрам активного вещества и источника накачки, определить параметры GIG резонатора, обеспечивающие од-ночастотный режим работы лазера;

• не выработаны методики, позволяющие проводить оптимизацию всего комплекса параметров GIG лазера, таких как геометрия активной зоны, длина резонатора, угол падения излучения на решетку, параметры расширителя пучка, если он используется и т. д..

4. Цель диссертации

Основной целью работы являлось изучение особенностей генерации лазера с GIG резонатором в одночастотном режиме, с целью улучшения его характеристик. Важной частью работы стало создание экспериментального образца GIG лазера с оптимизированными параметрами.

1 Следует отметить работу [40] в которой сообщается о создании одночастотного GIG лазера, имеющего эффективность 12%. Однако, авторы статьи не объяснили, как им удалось добиться такого результата. В последующих работах этих же авторов описываются GIG лазеры с более скромными характеристиками [38]

нанометров.

генерации Ду ~ 50 ГГц.

Рис. 0.1с Резонатор с расширителем пучка. Ширина лини генерации Ду ~ 2 -3 ГГц (несколько мод).

Рис. 0. Ы Резонатор с призменным расширителем пучка и эталоном (схема Хэнша. Позволяет получить одночастотную генерацию с эффективностью до

0.5

s

и ^

Q

0.125

0.0

----------------^--------- ' А : / LX ^ __л .....

Г

89

88

87

86

9, deg.

Рис. 0.3 Зависимости дифракционной эффективности D коммерчески доступных решеток от угла падения излучения на решетку 9: Кривая 1 (квадратики) - решетка фирмы Optometries Group (USA); Кривая 2 (кружочки) -решетка фирмы HoloGrate (Санкт Петербург); Кривая 3 (треугольники) - решетка фирмы American Holographie (USA); Кривая 4 (пунктир) - теоретическая кривая для алюминиевой решетки, оптимизированной для работы в скользящем падении.

§3. Структура диссертации

1. Программа исследований

Программу исследований можно разбить на следующие этапы:

• анализ условий, при которых в лазере с GIG резонатором достигается одночас-тотная генерация;

• анализ характеристик дифракционных решеток, при установке в схеме скользящего падения, и исследование возможностей повышения их эффективности;

• оптимизация конструкции лазера;

• изучение методов одночастотного сканирования лазера;

• создание экспериментального образца лазера и исследование его характеристик.

2. Краткое содержание диссертации

Диссертация состоит из введения, трех глав и заключения. => В первой главе диссертации проведен теоретический анализ резонаторов с пространственной дисперсией. Построены математические модели пустого и активного резонаторов. Распространение излучения в резонаторе описывалось в рамках приближения геометрической оптики. Для моделирования процессов, происходящих в активной зоне лазера, использовалась балансные уравнения для молекул красителя и уравнения переноса для излучения. Задача решалась в квазистационарном приближении.

С помощью построенных математических моделей проведено сравнительное исследование двух основных типов резонаторов одночастотных лазеров - с решеткой, установленной под углом скользящего падения (GIG резонатор) и с решеткой, установленной в автоколлимационном режиме (резонатор Хэнша). Проведенные расчеты позволили

• выявить основные преимущества и недостатки указанных типов резонаторов,

• сформулировать условия, при которых достигается одночастотная генерация,

• провести оптимизацию параметров резонаторов.

Анализ описанных в литературе экспериментальных данных и проведенное в первой главе диссертации исследование, показали, что основным препятст-

вием для создания высокоэффективного одночастотного лазера с GIG резонатором является недостаточная эффективность существующих дифракционных решеток при работе в схеме скользящего падения. Показано, что в GIG лазере со стандартной дифракционной решеткой, эффективная одночастотная генерация не может быть достигнута без использования внутрирезонаторного расширителя пучка. Определены коэффициент увеличения расширителя, угол падения излучения на решетку, длина резонатора и размеры активной зоны, обеспечивающие максимально эффективную одночастотную генерацию GIG лазера со стандартной решеткой. Были также определены оптимальные параметры дифракционной решетки, для использования в GIG лазере.

=> Вторая глава посвящена изучению свойств дифракционных решеток при установке в схеме скользящего падения. В настоящее время разработаны эффективные методы численного решения задачи дифракции на решетке, поэтому в качестве инструмента исследования был выбран численный эксперимент. Дана математическая формулировка задачи дифракции на решетке. Приведен обзор литературы по методам ее решения. Изложены положения, использованных в работе методов, обсуждаются их достоинства и недостатки. С помощью компьютерного моделирования, проведено исследование

• металлических дифракционных решеток,

• диэлектрических дифракционных решеток,

• комбинированной структуры, состоящей из диэлектрической решетки и металлического зеркала.

Численные эксперименты показали, что основным фактором, ограничивающим эффективность металлических решеток в оптическом диапазоне спектра является поглощение излучения металлом, обусловленное его конечной проводимостью. Особенно резко поглощение света металлической решеткой проявляется при условиях, когда возникают или исчезают дифракционные порядки. Эта ситуация, в частности, имеет место при установке решетки под углом скользящего падения. В диэлектрических дифракционных решетках поглощение отсутствует, поэтому их дифракционная эффективность может быть существенно выше, чем у металлических.

Предложена и методами численного эксперимента исследована комбинированная структура, состоящая из диэлектрической дифракционной решетки и металлического зеркала. Проведена оптимизация параметров комбинированной решетки для работы в режиме скользящего падения. Показано, что ее дифракционная эффективность при падении излучения под углом 89°, составляет 40 - 80%, что в 6-10 раз выше чем у решеток существующих в настоящее время. Невысокий уровень поглощения (<5%) и широкий спектральный диапазон, в котором решетка сохраняет высокую эффективность (30 - 100 нм), допускают ее использование в составе GIG резонатора перестраиваемого лазера. При выборе параметров комбинированной решетки (материалы решетки и зеркала, профиль штриха) особое внимание уделялось возможности ее практической реализации.

=> В третьей главе диссертации описаны особенности конструкции экспериментального лазера на красителе, построенного для проверки полученных теоретических результатов и изложены результаты проведенных экспериментов.

• Обсуждаются различные способы накачки лазера на красителе.

• Исследуются различные схемы механизма плавного сканирования частоты GIG лазера.

• С учетом проведенного анализа конкретизируются параметры резонатора и конструкция лазера на красителе.

• Описаны методика и результаты экспериментального исследования построенного лазера.

На основе проведенного в первой главе диссертации теоретического анализа предложен вариант лазера на красителе с GIG резонатором. Его достоинствами являются предельно компактный дизайн (длина резонатора не превышала 5 см) и использование оптического волокна для ввода излучения накачки. Длину резонатора удалось сократить за счет использования оригинальной конструкции кюветы для красителя и использования миниатюрного расширителя пучка, конструктивно объединенного с дифракционной решеткой. Оптоволоконная накачка позволила жестко локализовать размеры и положение активной зоны лазера относительно элементов резонатора, что является исключительно важным для достижения устойчивой одночастотной генерации. Оптоволоконный ввод позволил сде-

лать геометрию активной зоны независимой от характеристик и типа лазера накачки, а так же механически развязать лазер накачки и лазер на красителе.

С учетом проведенного теоретического анализа был реализован механизм плавного сканирования частоты GIG лазера. Оптимизация оптической схемы резонатора позволила синхронизировать изменение частоты лазерной генерации и оптической длины резонатора и избежать, таким образом, перескока моды при сканировании.

При исследовании характеристик построенного лазера были проведены следующие эксперименты.

• Исследованы характеристики оптоволоконной системы накачки лазера на красителе.

• Подтверждена корректность построенных в теоретическом разделе диссертации моделей и уточнены значения некоторых спектральных констант красителя РН-45 (Родамин 6Ж).

• Получена устойчивая одночастотная генерация лазера

• Проведено исследование энергетических и спектральных характеристик лазера при работе на различных красителях.

Измерения показали, что эффективность генерации лазера в одночастотном режиме на красителе Родамин 6Ж превышала 6%, что является рекордным для этого типа лазеров. Ширина спектра излучения не превышала 300 МГц, при длительности импульса 5 не, т.е. была близка к пределу Фурье. Амплитуда флуктуа-ций частоты не превышала 150 МГц. Проведены измерения характеристик лазера, при работе на красителях РН-41, РН-45, РН-50, Keton Red, DCM и смесях РН-45 + Keton Red и РН-45 + R640. При накачке зеленой линией лазера на парах меди (510.5 им) получена одночастотная генерация в диапазоне длин волн от 535 до 655 ям и обеспечено перекрытие спектральных кривых для различных красителей. Сравнение экспериментальных и теоретических зависимостей показало корректность использованных моделей.

=> В заключении сформулированы результаты работы.

3. Основные защищаемые положения

1. Исследован механизм достижения одночастотной генерации в лазере на красителе с GIG резонатором.

2. Исследованы свойства дифракционных решеток при углах падения излучения более 89° в видимом диапазоне спектра.

3. Предложена эффективная дифракционная структура для использования в GIG резонаторе.

4. Конструкция GIG лазера со стандартной дифракционной решеткой.

4. Научная новизна и практическая значимость работы

• Впервые создана математическая модель лазерного резонатора с дифракционной решеткой, корректно описывающая механизм возникновения одночастотной генерации. Построенная модель позволяет сформулировать условия, необходимые для достижения одночастотной генерации и провести оптимизацию конструкции лазера.

• Впервые предложена высокоэффективная дифракционная решетка для работы в схеме скользящего падения.

• Реализована схема одночастотного сканирования лазера на красителе.

• Предложена и экспериментально реализована оптоволоконная система накачки одночастотного импульсного лазера.

• Создан образец одночастотного импульсного лазера на красителе с GIG резонатором, имеющий рекордные, в своем классе, характеристики.

5. Апробация работы

Материалы настоящей диссертационной работы докладывались и обсуждались на семинарах ИОФ РАН, 2-ой Всероссийской конференции по физико-химическим процессам при селекции атомов и молекул. (Звенигород, сентябрь 1997), 2-ой Международной конференции по использованию лазеров в исследованиях экзотических ядер (Poznan' февраль 1997), конференции Laser Optics'98 (Санкт Петербург, июнь 1998). Основные результаты исследований опубликованы в трех статьях [25, 31, 89].

Заключение диссертации по теме «Лазерная физика», Васильев, Сергей Викторович

Результаты исследования позволяют заключить, что основной причиной, ограничивающей эффективность металлических решеток в видимом диапазоне спектра является поглощение излучения металлом. Особенно резко поглощение проявляется в тех случаях, когда взаимодействие излучения с решеткой имеет резонансный характер (т.н. аномалии Вуда). Такая ситуация имеет место при установке решетки в схеме скользящего падения [68]. Таким образом, при углах падения более 89° и приемлемом уровне поглощения <5%, эффективность металлических решеток в видимом диапазоне не превышает 10 - 15%.

Эффективность решетки, установленной в схеме скользящего падения, может быть существенно увеличена при замене металла диэлектриком. Как показало проведенное исследование, возможность резонансного взаимодействия излучения с диэлектрической решеткой сохраняется, дифракционная эффективность может достигать значений близких к 100%, однако поглощение при этом отсутствует.

Исходя из полученных результатов, проведено исследование комбинированной структуры, состоящей из диэлектрической решетки и металлического зеркала [90]. Использование такой схемы позволяет реализовать на практике преимущества диэлектрических решеток. Проведенные расчеты показали, что дифракционная эффективность комбинированной решетки при углах скользящего падения, может достигать 80%, что в 4-6 раз превышает эффективность традиционных металлических решеток. Спектральный диапазон, в котором решетка сохраняет высокую эффективность составляет 20 - 80 нм, а уровень поглощения не превышает 5%. Использование GIG резонаторов с такими решетками позволит качественно улучшить характеристики одночастотных импульсных лазеров. *

С помощью построенной теоретической модели была проведена оптимизация параметров GIG лазера со стандартной решеткой и расширителем пучка. Экспериментальный лазер, разработанной на основе полученных результатов, при работе в одночастотном режиме, имел эффективность более 6%, что является рекордом для лазеров этого типа.

Одной из особенностей конструкции лазера является использование оптического волокна для транспортировки излучения накачки в активную зону лазера. С помощью оптоволоконной накачки были механически развязаны каналы лазера накачки и лазера на красителе и сведена к минимуму зависимость выходных характеристик лазера на красителе от различных нестабильностей работы лазера накачки. Таким образом, была повышена надежность и упростилась конструкция лазерной системы в целом.

Возможность прецизионной настройки частоты является одним из основных требований, предъявляемых к лазерам на красителе. Для плавного сканирования частоты необходимо синхронизировать изменение длины волны излучения и оптической длины резонатора так, чтобы избежать перескока лазерной моды. Использование GIG резонатора позволяет реализовать механизм плавного сканирования не усложняя конструкцию лазера [26, 30, 31]. В настоящей диссертации проведен теоретический анализ различных схем плавного сканирования GIG лазера. Показано, что согласование расположения элементов резонатора с точностью 0.1 мм позволяет избежать перескока моды при сканировании частоты в диапазоне около 500 см'1. С учетом проведенного анализа, механизм плавного сканирования частоты GIG лазера был реализован экспериментально. Диапазон, в котором перестройка частоты лазера происходила без перескока моды достигал 100 см1.

Экспериментальное исследование построенного лазера показало, что разработанная модель GIG лазера корректно описывает реальную ситуацию. В ходе экспериментов были проведены измерения выходной мощности и ширины диапазона сканирования GIG лазера для красителей РН-41, РН-45, РН-50, Keton Red, R640, DCM и их смесей. В качестве растворителей использовались этиловый спирт и водно-спиртовая смесь. При накачке зеленой линией лазера на парах меди (510.6 нм), устойчивая одночастотная генерация была получена в диапазоне 535 - 655 нм.

Разработанные методики и модели позволяют проводить исследование и оптимизацию различных типов импульсных лазеров. В результате проведенного исследования создан импульсный лазер на красителе с рекордными характеристиками. Основными достоинствами лазера являются предельная простота конструкции, высокая эффективность, близкая к пределу Фурье ширина линии генерации и возможность плавного сканирования частоты. Предлагаемый лазер может использоваться как для научных исследований в области спектроскопии высокого разрешения, так и в качестве задающего генератора технологических лазерных систем большой мощности.

Заключение

Приведем основные результаты, полученные в ходе работы над диссертацией.

Проведено теоретическое исследование резонаторов с пространственной дисперсией. В рамках приближения геометрической оптики построена математическая модель пассивного резонатора и, на ее основе, модель импульсного лазера на красителе. Анализ проводился для двух наиболее распространенных типов резонаторов - с решеткой, установленной в автоколлимационном режиме (т.н. резонатор Хэнша) и с решеткой, установленной в схеме скользящего падения излучения (GIG резонатор).

Модель пассивного резонатора позволила проследить эволюцию излучения, представляющего собой суперпозицию пучков с различными частотами, ин-тенсивностями и геометрическими характеристиками. В ходе исследования показано что:

• как в GIG резонаторе, так и в резонаторе Хэнша, в течение нескольких круговых обходов формируется стационарное распределение излучения;

• селективность GIG резонатора растет с увеличением угла падения излучения на дифракционную решетку и может значительно, в десятки раз, превосходить селективность резонатора Хэнша;

• существует оптимальное соотношение между длиной резонатора и диаметром активной зоны, при котором обеспечивается максимальная селективность.

На втором этапе исследования в модель были включены уравнения, описывающие взаимодействие излучения с раствором красителя. Это позволило учесть процессы спонтанного рождения и усиления излучения и проанализировать динамику развития узкополосного лазерного импульса из многочастотной спонтанной затравки.

• Показано, что использование GIG резонатора позволяет достичь одночастот-ной лазерной генерации. Селективность резонатора Хенша существенно ниже, поэтому одночастотный лазер на основе этой схемы может быть реализован только при использовании дополнительных внутрирезонаторных селекторов частоты.

• Сформулированы требования к конструкции GIG лазера, необходимые для достижения одночастотного режима генерации. Показано, что длина резонатора не должна превышать 5-7 см., угол падения на дифракционную решетку должен быть не меньше 89°, а ее эффективность составлять 20 - 40%. При этих условиях обеспечивается работа GIG лазера в режиме одной продольной моды с эффективностью генерации около 30%.

• Эффективность существующих дифракционных решеток при предельных углах падения значительно ниже требуемой. Введение в GIG резонатор расширителя пучка с небольшим коэффициентом увеличения позволяет уменьшить угол падения излучения на решетку (увеличить ее эффективность), не теряя селективность резонатора [20, 21]. С помощью построенной модели, было проведено исследование и оптимизация GIG лазера со стандартной (металлической) дифракционной решеткой и внутрирезонаторным расширителем пучка. Показано, что существует оптимальное соотношение между углом падения на решетку и коэффициентом увеличения расширителя, обеспечивающие одночастотную лазерную генерацию с максимальной эффективностью. * *

Теоретическое исследование импульсного лазера с GIG резонатором показало, что дифракционная решетка является его ключевым элементом, определяющим как спектральные, так и энергетические характеристики лазера. Дифракционная эффективность существующих решеток при больших углах падения значительно ниже требуемой. В связи с этим в настоящей диссертации было проведено исследование свойств дифракционных решеток при установке в схеме скользящего падения (> 89°). В качестве основного инструмента исследования был выбран численный эксперимент. Расчеты проводились с помощью т.н. модального алгоритма [75, 76, 77]. Исследовались три типа дифракционных решеток: металлические (используются в настоящее время), диэлектрические и комбинированная структура, состоящая из диэлектрической решетки и металлического зеркала.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Васильев, Сергей Викторович, 1998 год

Литература

1. Soffer, В.Н., and McFarland, B.B. "Continuosly tunable, narrow-band organic dye lasers". Appl. Phys. Lett. 10, 260-267. (1967)

2. Bradley, D.J., Gale, G.M., Moore, M., and Smith, D.D. "Longitudinally pumped narrow-band continuosly tunable dye laser." Phys. Lett. 26A, 378-379. (1968).

3. Myers, S.A. "An improved line narrowing technique for a dye laser exsisted by nitrogen laser. Opt. Commun." 4, 187-189. (1971).

4. Hanna, D.C., Karkkainen, P.A., and Wyatt, R. "A simple beamexpander for frequency narrowing of dye lasers." Opt. Quantum. Electron. 7, 115-119. (1971).

5. Hansch, T.W. "Repetitively pulsed tunable dye laser for high resolution spectroscopy." Appl. Opt. 11, 895-898. (1972).

6. I.L. Blass, R.E. Bonanno, R.P. Hackel, P.R. Hammond, "High average power dye laser at Lawrence Livermore National Laboratory" Applied. Optics, vol. 31, No 33, p. 6993-7006. (Nov 20. 1992)

7. Klauminser, G.K. "Optical beam expander for dye laser." U.S. Patent # 4, 127, 828. (1978).

8. Duarte, F.J., and Piper, J.A. "A double prism beam expander for pulsed due lasers," Opt. Commun. 35 100-104. (1980)

9. P.P. Sorokin, J.R. Lankard " ", IBM Jorn. Res. and Development, vol. 10, p. 162 (1966).

10. F. P. Schafer, W. Schmidt, J. Volse " " Journ. Appl. Phys. Letters vol. 9, p. 306, (1966).

11. Bernhard, A.F., and Rasmussen, P. "Design criteria and operating characteristics of a single mode pulsed dye laser." Appl. Phys. B26, 141-146. (1981).

12. Б.И. Степанов, A.H. Рубинов, В.А. Мостовщиков, «», Письма в ЖЭТФ 5, 144 (1967).

13. Duarte, F.J.,and Conrad, R.W. "Diffraction limited single longitudinal-mode multiple prism flashlamp pumped dye laser oscillator: linewigth analysis and injection of amplifier system." Appl. Opt. 26, 2567-2571. (1987).

14. Bhabana Pati and Jacek Borysow. "Single-mode tunable Ti:sapphire laser over a wide frequency range." Appl. Opt., Vol.36, No. 36, pp. 9337 - 9341 (1997)

15. Shoshan, I., Danon, N.N., and Oppenheim, U.P. "Narrow-band operation of pulsed dye laser without intracavity beam expansion." J. Appl.Phys. 48, 4495-4497. (1977).

16. Littman, M.G., and Metcalf, H.J. "Spectrally narrow pulsed dye laser without beam expander." Appl. Opt. 17, 2224-2227. (1978).

17. Littman, M.G. "Single-mode operation of grazing incidence pulsed dye laser." Opt. Lett. 3, 138-140. (1978).

18. Littman, M.G. "Single mode pulsed tunable dye laser." Appl. Opt. 23, 4465-4468. (1984).

19. Berry, A. J.; McKinnie, I.T.; King, T.A. "Narrow linewidth operation of a pulsed grazing-incidence dye laser." Journal of Modern Optics vol.37, no.4, p.463-71. (1990)

20. Saikan, S. "Nitrogen pumped single mode dye laser." Appl. Phys. 17, 41-44. (1978)

21. Duarte, F.J., and Piper J.A. "Prism preexpanded grazing-incidence grating cavity for pulsed dye lasers." Appl. Opt. 20, 2113-2116. (1981)

22. Duarte, F.J., and Piper, J.A. "Narrow linewidth, high PRF cooper laser-pumped dye laser oscillators." Appl. Opt. 23, 1391-1394. (1984).

23. Racz, В., Bor, Z., Szatmari, S., and Szabo, G. "Comparative study of beam expanders used in nitrogen laser pumped dye lasers." Opt. Commun. 36, 399-402. (1981).

24. Elizarov, A.Y. "A telescope for dye lasers, consisting of a prism and a diffraction grating." Sov. Phys. Tech. Phys. 30, 1222-1223. (1985).

25 Васильев C.B., Мишин В.А., Шаврова T.B. «Одночастотный лазер на красителе с оптоволоконной накачкой.» Квантовая электроника, том 24, № 2, 131-133 (1997)

26. Liu, К., and Littman, M.G. "Novel geometry for single mode scaning of tunable dye lasers." Opt. Lett. 6, 117-118. (1981).

27. G.Z. Zhang and K. Hakuta, "Scaning geometry for broadly tunable single-mode pulsed dye lasers", Opt. Lett. 17, 997 - 999 (1992)

28. O.L. Bourne and D.M. Rayner, "Pressure tuned single longitudinal mode dye laser", Opt. Commun. 64, 461 -466 (1987)

29. Greenhalgh, D.A., and Sarkies, P.H. "Novel geometry for simple accurate tunung of lasers." Appl. Opt. 11, 895-898. (1982).

30. Kostritsa, S.A., and Mishin, V.A. "Narrowband tunable pulsed dye laser for isotope separation." Quantum electron 24(5), (1994).

31. Васильев C.B., Кострица C.A. Мишин B.A, «Исследование узла перестройки частоты одномодового лазера на красителе с решеткой в скользящем падении.» ЖТФ том 67, № 3, стр. 53 - 57 (1997)

32. Duarte, F.J., Ehrlich, J.J., Patterson, J.P., Russell, S.D.,and Adams J.E. "Linewidth instabilités in narrow-linewidth flashlamp pumped dye laser oscillators." Appl. Opt. 23, 2062-2064. (1988).

33. S.G. Dinev, I.G. Koprinkov, К.У. Stamenov and K.A. Stankov, "A novel double grazing-incidence single-mode dye laser", Appl. Phys., 22,287 - 291 (1980)

34. N.D. Hung and P. Brechignac, "A single-mode single-grating grazing incidence pulsed dye laser (1985)

35. Hung Nguyen Dai., Brechignac P., Coûtant В, "A quasidouble-grating grazing incidence pulsed dye laser", Appl. Phys. В., 51, N 1, p. 75-79 (1990)

36. Guangzhi Z. Zhang Dennis W. Tokaryk , "basing threshold reduction in grating-tuned cavities", Appl. Opt., vol. 36, No. 24, pp. 5855 - 5858 (1997).

37. D.-K. Ko, G. Lim, S.-H. Kim, B.H. Cha and J. Lee, "Self-seeding in a dual-cavity-type pulsed Ti:sapphire laser oscillator", Opt. Lett. 20, 710 - 712 (1995).

38. David J. Binks, Lawrie A.W. Gloster, Terry A. King and Iain T. McKinnie, "Frequency locking of a pulsed single-longitudinal-mode laser in a coupled-cavity resonator", Appl. Opt., vol. 36, No. 36 (1997)

39. M.G. Littman and J. Montgomery, "Grazing-incidence designs for improved pulsed dye lasers", Laser Focus 24(2), 70 - 86 (1988).

40. McKinnie, T., Berry, a.J., and King, T.A. "Stable efficient single-mode operation of a high repetition rate grazing incidence dye laser." J. of Modern. Opt. 38, 16911701 (1991).

41. Ю.А. Ананьев, «Оптические резонаторы и проблема расходимости лазерного излучения» стр. 32, Москва "Наука", 1979

42. JI.B. Левшин, A.M. Салецкий, «Лазеры на осснове сложных органических соединений» стр. 107, соотн. (5.1.124), Москва, издательство МГУ 1992.

43.G. Haag, М. Munz and G. Marowsky. "Amplified spontaneous emission (ASE) in laser oscillators and amplifiers." IEEE Jornal of Quantum Electronics, vol. QE-19, No. 6, pp. 1149- 1160, (June 1983)

44.A.A. Hnilo, E.A. Mauzano, and O.E. Martinez. "Amplification of nanosecond pulses in dye-laser amplifiers." J.Opt.Soc.Am. B, vol. 4, No. 5, pp. 629 - 634, (May 1987)

45.A.A. Hnilo, O.E. Martinez and E.J. Quel,. "Stored energy in pulsed dye laser amplifiers." IEEE Jornal of Quantum Electronics, vol. QE-22, No. 1, pp. 20 - 25, (January 1986)

46. M.G. Destro and J.W. Neri. "Small-signal gain an saturation intensity in dye laser amplifiers." Applied Optics, vol. 31, No. 33, pp. 7007 - 7011, (20 November 1992)

47.Kiwamu Takehisa. "New designs and simulations of a 10 kW awerage-power lon-gitudinaly pumped dye laser amplifier" App. Opt, vol 33, No. 27, pp. 6360 - 6367 (20 September 1994)

48.Elhanan Sahar and David Treves. "Excited singlet-state absorbtion in dyes and their effect on dye lasers" IEEE Jornal of Quantum Electronics, vol. QE-13, No. 12, pp. 962 - 967 (December 1977)

49.R. Steven Hargrove and Tehmau Kan. "High power efficient dye Amplifier pumped by copper vapor laser" IEEE Jornal of Quantum Electronics, vol. QE-16 No 10, pp 1108- 1113 (October 1980)

50.K. Dasgupta and L.G. Nair. "Effect of excited-state absorbtion at signal wavelength in pulsed-dye-laser amplifiers." IEEE Jornal of Quantum Electronics, vol. 26 No 1, pp 189- 192, (January 1990)

51.Kiwamu Takehisa. "Scaling up of a high average power dye laser amplifier and its new pumping designs." App. Opt. vol. 36, No 3, pp. 584 - 592 (20 January 1997)

52.Akira Sugiyama, Tsuyoshi Nakayama, Masaaki Kato and Yoichiro Maruyama. "Characteristics of a dye laser amplifier transversely pumped dy copper vapor lasers with a two dimentional calculation model" App. Opt. vol. 36, No 24, pp. 5849 - 5854 (20 August 1997)

53.Peter R. Hammond. "Spectra of the lowest excited singlet states of Rhodamine 6G and Rhodamine B". IEEE Jornal of Quantum Electronics, vol. QE-15, No. 7, pp. 624 -631 (July 1979)

54.S. Speiser and N.Shakkour. "Photoquenching parameters for commonly used laser dyes". Applied Physics B, 38, 191 - 197 (1985)

55.0. Teschke, A. Dienes and J.R. Whinnery. "Theory and operation of high-power and long-pulse Dye lasers". IEEE Jornal of Quantum Electronics, vol. QE-12, No. 7, pp. 383 -395 (July 1976).

56.R.L. Leheny and J. Shah. "Amplification and excited state absorbtion in longitudinally pumped laser dyes" IEEE Jornal of Quantum Electronics, vol. QE-11, No. 2, pp. 70-74 (February 1979)

57. Perry, M.U., Boud, R.D., Britten, J.A., Decker, D., Shore, B.W., Shannon, C., Suits, E. "High-efficiency multilayer dielectric diffraction gratings." Optics Letters, vol.20, No 8, April 15, 940-942 (1995)

58. "High-power dye lasers" (ed. Francisco J. Duarte), Springer-Verlag 1991 (page 11).

59. S. Singh, K. Dasgupta, S.S. ThattelyS. Kumar, L.G. Nair, U.K. Chatterjiee.

"Spectral characteristics of CVL pumped dye lasers." Optics Communications, vol. 97, No. 5-6, pp. 367 - 372 (April 1993)

60 S. Singh, K. Dasgupta, S. Kumar, K.G. Manohar, L.G. Nair, U.K. Chatterjiee

"High-power high-repetition-rate copper-vapor pumped dye laser." Optical Engineering, vol. 33, No. 6, pp. 1894 - 1904 (June 1994)

61. F.J. Duarte "Cavity dispersion equation ax « A9(ae/ax)"J : a note on its orngin.

Applied Optics, vol. 31, No. 33, pp. 6979 - 6982 (November 1992)

62. Y. Maruyama, M. Kato, A. Sugiyama and T. Arisava. "A narrow linewidth dye laser with double-prism beam expander" Optics Communications, vol. 81, No. 1-2, pp. 67-70 (February 1991)

63.Г.М. Савицкий, И.В. Голубенко. «Анализ свойств голографических дифракционных решеток» ОМП №6, с. 9 - 11 (1983)

64.JLA. Дмитриева, И.В. Голубенко, Г.М. Савицкий. «Дифракционная эффективность голографических решеток симметричных профилей» ОМП №1 с. 4 -6 (1985)

65.P.P. Герке, И.В. Голубенко, Т.Г. Дубровина, Г.М. Савицкий. «Исследование отражательных свойств олограмных дифракционных решеток с симметричным профилем штрихов» Оптика и спектроскопия, том 58, вып. 6, с. 1318 -1322 (1985)

66.Г.М. Савицкий, «Оптимизация эффективности отражательных дифракционных решеток с трапецеидальной формой штриха» Оптика и спектроскопия, том 59, вып. 2, с. 420 - 425 (1985)

67. R.W. Wood, Philos. Mag. vol. 4 396 (1902)

68. И.В. Голубенко. «Численный анализ свойств голограмных отражательных дифракционных решеток» (01.04.05 - оптика) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. Ленинград 1986

69. Ахманов С.А., Семиногов В.Н., Соколов В.И. «Дифракция света на шероховатой поверхности с глубоким произвольным профилем; взаимодействие дифрагированных волн, аномальное поглощение, максимально достижимые локальные поля». ЖЭТФ т. 93, вып. 5 (11) стр. 1654 - 1670 (1987).

70. Ковалев A.A., Кондратенко П.С., Левинский Б.Н. «Аномалии Вуда при скользящем падении излучения на мелкую металлическую решетку с конечной проводимистью.» Известия ВУЗ, Радиофизика т. 32, №. 7, стр. 915 - 917 (1989).

71.Свахин, A.C., Сычугов, В.А., Тихомиров, А.Е. «Эффективные дифракционные элементы для волн ТЕ- поляризации.» ЖТФ, том 61, № 9, стр. 124-129 (1991).

72. "Elektromagnetic Theory of Gratings" (ed. R. Petit), Springer-Verlag, Berlin and New-York 1980

73A.Wirgin and R. Deleuvil, J. Opt. Soc. Am., 59,1348 (1969)

74. В.П. Шестопалов, Л.Н. Литвиненко, C.A. Маслов, В.Г. Сологуб,

«Дифракция волн на решетках» Издательство харьковского университета, Харьков 1973.

75 Botten, I.C., Craig, M.S., McPhedran, R.C., Adams, J.L. and Andrewartha,

J.R. "The dielectric lamellar diffractipn grating". Optica Acta, vol.28, no.3, pp.413428 (1981).

76.Botten, I.C., Craig, M.S., McPhedran, R.C., Adams, J.L. and Andrewartha^

J.R. "The finitely conducting lamellar diffraction grating". Optica Acta, vol.28, no.8, pp.1087-1102 (1981).

77. Botten, I.C., Craig, M.S. and McPhedran, R.C. "Highly conducting lamellar diffraction grating". Optica Acta, vol.28, no.8, pp.1103-1106 (1981).

78.Morf, R.H. "Exponentially convergent and numerically efficient solutions of Maxwell's equations for lamellar gratings". J. Opt. Soc. Am. A, vol.12, no.5, pp. 10431056 (1995).

79. Lifeng Li. "Multilayer modal method for diffraction gratings of arbitrary ргойе, depth, and permittivity". J. Opt. Soc. Am. A, vol.10, no.12, pp.2581-2591 (1993).

80. G. Tayeb and R. Petit. "On the numerical study of deep conducting lamellar diffraction gratings." Optica Acta, vol. 31, No. 12, 1361 - 1365, (1984)

81. M.C. Hutley, J.F. Verill, R.C. McPhedran. Opt. Commun. vol. 11, p. 207 (1974)

82.Doizi, D.; Jaraudias, J.; Pochon, E.; Salvetat, G. "Dye laser chain for laser isotope separation." SPIE Proceedings vol.1859, p.l 17 (1993).

83. Hackel, R.P.; Warner, B.E. "The copper-pumped dye laser system at Lawrence Livermore National Laboratory." SPIE Proceedings vol.1859, p.120 (1993)

84. Johnston T.F., Jr., Brady R.H., Proffitt W. " Powerful single-frequency ring dye laser spanning the visible spectrum" Appl.Opt., vol. 21, No 13, p. 2307-2316 (1982)

85. Igarashi, K.; Maeda, M.; Такао, Т.; Uchiumi, M.; Oki, Y.; Shimamoto, K. "Operation of rhodamine 6G dye laser in water solution" Japanese Journal of Applied Physics, Part 1 (Regular Papers & Short Notes) vol.34, no.6A, p.3093 (June 1995)

86. B.C. Смирнов, Ю.Е. Зябликов, Н.Г. Бахшиев, «Генерация растворов Родамина 6Ж в смешанных водно-органических растворителях». Оптика и спектроскопия, том. 38, вып. 3, стр. 591 - 594, (1975).

87. М.В. Белоконь, А.Н. Рубинов, B.C. Стриженов, «Генерация водных растворов Родамина 6Ж с добавками детергентов при ламповом возбуждении», Журнал прикладной спектроскопии, том. 19, выпуск 1 стр 39 - 43, (июль 1973)..

88. А.И. Акимов, J1.A. Вязанкина, JI.B. Левшин, A.M. Салецкий,«Влияние полиэлектролитов на генерационные характеристики водных растворов Родами-

на 6Ж», Журнал прикладной спектроскопии, том. 58, № 3 - 4 стр 325 - 328, (март-апрель 1993).

89. Kenichi Nakashima and Yoshinori Fujimoto, "Photoluminescent properties of octadecylrhodamine В in water? in alcohols and in mixed water-alcohol solutions", Photochemistry and Photobiology, vol. 60, No. 6, pp 563 - 566 (1994)

90. Васильев C.B., «Эффективная дифракционная решетка для работы в схеме скользящего падения.» Квантовая электроника, том 25, № 5, 429-432 (1997)

91. R.Wallenstein and T.W. Hanch, Linear pressure tuning of a multielement dye laser spectrometer, Appl.Opt. 13, 1625 - 1628 (1974).

ч