Исследование вращателей Фарадея с криогенным охлаждением для лазеров высокой средней мощности тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.21, кандидат физико-математических наук Железнов, Дмитрий Сергеевич

• Железнов, Дмитрий Сергеевич
• кандидат физико-математических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Железнов, Дмитрий Сергеевич

Содержание

Содержание

Введение

Глава 1. Измерение температурных зависимостей термооптических характеристик магнитооптических сред

1.1. Магнитооптическая добротность и другие термооптические

характеристики

1.2. Термооптические характеристики кристалла ТСС

1.3. Термооптические характеристики кристалла

1.4. Термооптические характеристики кристалла ¥АС

1.5. Сравнение гранатов: ТСС, ССС и УАС

1.6. Заключение

Глава 2. Исследование возможности укорочения МОЭ за счет увеличения магнитного поля

2.1. Свойства ферромагнитных сплавов при криогенном охлаждении

2.2. Использование сверхпроводящих соленоидов

2.3. Заключение

Глава 3. Криогенные изоляторы Фарадея

3.1. Стержневая геометрия МОЭ

3.1.1 Охлаждение через боковую поверхность

3.1.2 Стержневая геометрия МОЭ. Степень изоляции

3.2. Дисковая геометрия МОЭ

3.2.1 Охлаждение через оптическую поверхность. Аспектное

соотношение

3.2.2. Дисковая геометрия МОЭ. Степень изоляции

3.3. Заключение

Заключение

Список сокращений и определения основных понятий

Приложение. Оптическая АКС

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование вращателей Фарадея с криогенным охлаждением для лазеров высокой средней мощности»

Введение

Предмет исследования и актуальность темы

Поляризационные вентили или изоляторы Фарадея (ИФ) -оптические устройства, впервые описанные в научной литературе в начале 60-х годов прошлого века вскоре после изобретения лазера [1-3], и в настоящее время являются одними из ключевых элементов лазерных схем. При этом интерес к созданию более совершенных изоляторов Фарадея, возникший сразу после их появления [1-15], сохранился и по сей день [1627]. За это время создан широчайший спектр оптических изоляторов, и сейчас подавляющее большинство лазерных схем, оперирующих со сколько-нибудь высокой мощностью, имеют в своем составе изоляторы Фарадея. Поскольку постоянная Верде магнитооптических элементов (МОЭ) зависит от длины волны [28], для разных диапазонов длин волн путем выбора подходящей магнитоактивной среды изготавливаются различные ИФ. Так, например, для длин волн видимого диапазона были созданы изоляторы на базе кристаллов №С1, 2п8е, ТАв [10, 12, 14] и магнитооптического стекла МОС-Ю5 [6]; для ближнего и среднего ИК-диапазона, в котором работает большинство твердотельных лазеров, — изоляторы преимущественно на различных типах магнитооптического стекла и кристаллах тербий-галлиевого граната (ТОО) [6, 9, 17, 19, 21]; для дальнего ИК-диапазона, приложений СОг-лазеров, сконструированы изоляторы на базе антимонида индия (1п8Ь) и германия [4, 15]. Существуют изоляторы Фарадея для поляризованного [5, 22] и для неполяризованного излучения [19, 26], имеющие в качестве магнитной системы импульсные соленоиды [3, 10], соленоиды непрерывного действия [21, 24] или постоянные магниты [17, 19].

Но в связи с постоянным увеличением средней мощности как импульсно-периодических, так и непрерывных лазеров, все более актуальной представляется проблема усовершенствования изоляторов Фарадея адекватно росту мощности лазерного излучения по причине термонаведенных эффектов, возникающих в них из-за поглощения. Дело в том, что из-за относительно большого поглощения в МОЭ вращателей Фарадея (ВФ) (~10"3 см"1) [20, 22, 29, 30] — ключевых элементах изоляторов — излучение в них подвергается сильному тепловому самовоздействию. Вызванное поглощением неоднородное по поперечному сечению распределение температуры приводит к неоднородному распределению угла поворота плоскости поляризации, обусловленному зависимостью постоянной Верде от температуры, к появлению, на ряду с циркулярным, линейного двулучепреломления (фотоупругий эффект) [3133] и к искажению волнового фронта проходящего через вращатель Фарадея оптического излучения (тепловая линза) [34].

Температурная зависимость постоянной Верде и фотоупругий эффект изменяют поляризацию излучения, в результате чего степень изоляции ВФ уменьшается. Ранее считалось [9], что степень изоляции устройства определяется температурной зависимостью постоянной Верде, а фотоупругий эффект еще не рассматривался, однако в [33] было теоретически предсказано, что при больших средних мощностях излучения степень изоляции определяется именно фотоупругим эффектом, впоследствии в работах [32, 35] этот факт получил экспериментальное подтверждение. Аберрации, вызванные тепловой линзой, не приводят к поляризационным искажениям лазерного излучения, но влияют на модовый состав проходящего через ВФ оптического излучения. Существуют задачи (например, детектирование гравитационных волн при помощи лазерных интерферометров [36-40]), где потери мощности в основной поперечной моде не должны превышать 1% — 2%. Компенсации термолинзы во ВФ посвящен ряд работ, к которым относятся [18, 29, 41,

42]. Термолинза, в частности, может быть скомпенсирована с помощью поглощающего стекла [29, 41] или кристалла с отрицательным значением температурного коэффициента показателя преломления, например кристалла дейтерированного дигидрофосфата калия (БК1)Р) [42], что используется во многих современных изоляторах Фарадея.

Как упоминалось, степень изоляции — важнейшая характеристика изолятора Фарадея — большей частью определяется поляризационными искажениями — величиной деполяризации, вносимой магнитооптическим элементом в проходящее излучение. «Холодная» деполяризация, возникающая в МОЭ из-за неоднородности и неидеальности оптического элемента (свили, неоднородность кристаллической решетки и т. д.), и деполяризация, связанная с поперечной неоднородностью магнитного поля [5, 6], как правило, малы (~10"5-10~4). Деполяризация излучения, обусловленная поглощением в оптических элементах и называемая «горячей» или термонаведенной, целиком и полностью зависит от мощности оптического излучения. В лазерных системах с высокой средней мощностью излучения именно термонаведенная деполяризация, значительно превышая «холодную», определяет степень изоляции.

Существуют несколько подходов к проблеме уменьшения термонаведенной деполяризации излучения в магнитооптических элементах ВФ. В основе одного из них лежит идея вычитания фазового набега при помощи замены одного фарадеевского элемента, поворачивающего плоскость поляризации проходящего излучения на 45°, двумя 22.5°-ными фарадеевскими элементами, между которыми находится взаимный оптический элемент [18, 32, 35, 43]. При этом искажения, возникшие при проходе через первый элемент, частично компенсируются при прохождении через второй. Созданные на основе таких схем ИФ и зеркала Фарадея (ЗФ) [19, 44-46] обеспечивают надежную изоляцию при мощности проходящего излучения киловаттного уровня. В последние несколько лет предложен и апробирован еще один способ компенсации, при котором компенсирующий

оптический элемент находится вне магнитного поля [23]. Преимущество данного подхода заключается в большей свободе выбора оптической среды для компенсирующего элемента: среда, вообще говоря, может быть и не магнитоактивной. Кроме того, применением такого метода компенсации термонаведенной деполяризации можно увеличить степень изоляции вращателей Фарадея, уже работающих по схеме с «традиционной» [32] компенсацией, либо без компенсации. Кроме того, применяется способ компенсации линейного двулучепреломления в оптических элементах при помощи одноосного кристалла, описанный в [47-49]. Другой подход к подавлению термонаведенных эффектов заключается в разбиении магнитооптического элемента на несколько тонких дисков, охлаждаемых через оптическую поверхность [50-53]. Такая геометрия приводит к существенному уменьшению поперечного градиента температуры в дисках. Теоретические оценки показывают, что переход от стержневой геометрии к дисковой позволит создать вращатели Фарадея, работающие при мощности до 10 кВт [50]. Для дальнейшего продвижения в диапазон больших мощностей нужны новые идеи и технические решения.

В качестве пути к созданию вращателей Фарадея для лазерного излучения с высокой средней мощностью рассматривается уменьшение тепловыделения непосредственно в магнитооптических элементах. Уменьшение тепловыделения может быть достигнуто либо за счет укорочения магнитооптического элемента, либо за счет уменьшения поглощения в нем.

Самым очевидным шагом в таком случае является поиск магнитоактивной среды с оптимальным соотношением магнитооптических и термооптических характеристик. Параметром качества в данном случае может служить магнитооптическая добротность, введенная в [33, 54, 55]. Интенсивные исследования в этом направлении ведутся с самого начала 60-х годов прошлого века [56]. Был рассмотрен широкий спектр оптических сред, в том числе, достаточно

экзотических [7, 13], и в настоящее время оптимальной магнитоактивной средой для вращателей Фарадея признан тербий-галлиевый гранат (TGG) [57, 58]. Эта среда может быть эффективно использована в диапазоне длин волн 600... 1200 нм, в котором работает большинство лазеров с высокой средней мощностью. В более длинноволновом диапазоне может быть использован железо-иттриевый гранат (YIG) [8], а также YIG с замещением части ионов иттрия ионами гадолиния [11], церия [59]. Основным недостатком является тот факт, что в ферримагнитном кристалле YIG насыщение угла поворота плоскости поляризации излучения по магнитному полю наступает уже при 10-20 кЭ, что усложняет конструкцию магнитной системы ВФ и ужесточает требования к юстировке МОЭ. В парамагнитном TGG тоже существует эффект насыщения угла поворота плоскости поляризации излучения по магнитному полю, однако он возникает лишь при 400 кЭ [60].

В качестве альтернативы TGG могут рассматриваться также тербий-алюминиевый гранат (TAG), тербий-скандий-алюминиевый гранат (TSAG). Постоянная Верде TAG [61-63] и TSAG [64-67] на 35% больше, чем у TGG. При этом коэффициент теплопроводности TAG при комнатной температуре также на 30 % больше, чем у TGG [68]. Однако вырастить образцы хорошего оптического качества апертурой больше 3-4 мм пока не удается [61]. В этом случае выходом становится изготовление оптической керамики. Это направление пристально изучается, и уже делаются успешные попытки изготовления TGG-керамики [21, 24, 69] и TAG-керамики [70] оптического качества. Таким образом, TAG- и TSAG-керамика может в скором будущем составить конкуренцию TGG.

В диссертационной работе развивается другой подход к уменьшению тепловыделения во вращателях Фарадея — укорочение магнитооптического элемента. В свою очередь, укорочение магнитооптического элемента может быть обеспечено увеличением постоянной Верде парамагнитного МОЭ при охлаждении [3, 71], или

увеличением магнитного поля. Существует целый ряд способов увеличения напряженности магнитного поля, среди них — применение в магнитных системах магнитопроводов [22] и постоянных магнитов с неортогональной намагниченностью [72], охлаждение постоянных магнитов [4а], использование в качестве МС сверхпроводящих соленоидов [За], создающих в несколько раз более сильные магнитные поля.

Отметим, что охлаждение изоляторов Фарадея было предложено еще в 1967г. [3] и было мотивировано отсутствием магнитооптических элементов хорошего оптического качества, обеспечивающих степень изоляции более 20Д6. Благодаря развитию технологий получения чистых МОЭ и высокоэнергетических ферромагнитных сплавов, имеющих большую коэрцитивную силу и остаточную намагниченность, этот подход был на долгое время забыт. Сегодня охлаждение жидким азотом широко используется в мощном лазеростроении (для улучшения термооптических свойств [73], увеличения коэффициента усиления активных элементов [52, 74] и т.д.). На этом фоне очень привлекательно выглядит возможность существенного укорочения МОЭ (и, следовательно, значительного уменьшения выделения тепла в нем) за счет как увеличения при охлаждении постоянной Верде парамагнитных магнитооптических элементов [71, 75-79], так и роста поля постоянных магнитов [57, 80, За]. Отметим, что охлаждение МОЭ приводит и к улучшению термооптических характеристик [1а, 6а, 7а], а также к уменьшению «холодной» деполяризации [1а].

Устройство, в котором вращатель Фарадея подвергается охлаждению до азотных температур, получило название «криогенный изолятор Фарадея» [5 а]. В настоящее время ведутся работы по конструированию магнитной системы для КИФ, создающей поле ~ 2,5 Тл [17], что позволит укоротить МОЭ и поднять планку максимальной мощности.

Цели и задачи диссертационной работы

Цель настоящей диссертационной работы заключается в разработке вращателей Фарадея с криогенным охлаждением для лазеров со средней мощностью мультикиловаттного уровня. Для изучения преимуществ криогенного охлаждения и достижения цели работы были решены следующие задачи:

1. Экспериментальное исследование температурных зависимостей термонаведенной деполяризации, постоянной Верде, оптической силы тепловой линзы, параметра оптической анизотропии термооптических констант Р я Q для распространенных магнитоактивных сред в диапазоне температур 300-80 К.

2. Экспериментальное исследование температурных зависимостей напряженности магнитного поля самарий-кобальтового (8т-Со) и неодим-железо-борного (Ш-Ре-В) ферромагнитных сплавов в диапазоне температур 300-80 К.

3. Разработка вращателей Фарадея со сверхпроводящими соленоидами в качестве магнитной системы.

4. Разработка вращателя Фарадея, в котором магнитооптический элемент и магнитная система охлаждаются до температуры кипения жидкого азота - криогенного изолятора Фарадея, обеспечивающего надежную степень изоляции лазерного излучения мультикиловаттного уровня.

5. Изучение возможности снижения термонаведенных эффектов, возникающих в магнитооптическом элементе за счет обеспечения теплоотвода через оптическую поверхность.

Научная новизна работы

Научная новизна диссертационной работы обусловлена

полученными в ней оригинальными результатами, а именно:

1. В диапазоне 300-80 К впервые измерены зависимости от температуры термооптических характеристик тербий-галлиевого граната (TGG), гадолиний-галлиевого граната (GGG), алюмо-иттриевого граната (YAG) и напряженности поля магнитных систем, состоящих из наиболее распространенных в производстве вращателей Фарадея Nd-Fe-B и Sm-Co ферромагнитных сплавов.

2. При температуре 80 К впервые измерены компоненты деполяризации, обусловленные поперечной неоднородностью магнитного поля (ун) и зависимостью постоянной Верде МОЭ от температуры (уу). Экспериментальные результаты подтверждены проведенными аналитическими оценками.

3. Разработаны и созданы вращателя Фарадея со сверхпроводящими соленоидами в качестве магнитных систем, способные обеспечить стабильную степень изоляции лазерного излучения субкиловаттного уровня мощности.

4. В разработанном и созданном криогенном изоляторе Фарадея на магнитооптическом элементе стержневой геометрии впервые продемонстрирована стабильная степень изоляции лазерного излучения мощностью до 1500 Вт.

5. Разработан и создан криогенный изолятор Фарадея на дисковом магнитооптическом элементе, в котором дополнительное снижение термонаведенных эффектов обеспечивается организацией теплоотвода с оптической поверхности МОЭ. Вращатель обеспечивает стабильную степень изоляции лазерного излучения мощностью до 1400 Вт и способен обеспечить стабильную степень изоляции излучения мультикиловаттного уровня мощности.

Научная и практическая значимость работы

В процессе развития лазерной техники постоянно увеличивается средняя мощность импульсно-периодического и непрерывного лазерного излучения. Для решения задачи взаимной оптической изоляции различных частей мощных лазерных схем требуются изоляторы Фарадея с криогенным охлаждением с уменьшенным тепловыделением в МОЭ. Результаты диссертационной работы могут быть использованы при разработке и создании вращателей Фарадея, обеспечивающих стабильную степень изоляции лазерного излучения мощностью до 50 кВт. Кроме того, результаты диссертационной работы могут быть использованы при создании других криогенных элементов лазеров: криогенных дисковых лазеров [81, 82], криогенных ячеек Поккельса [83], а также при реализации других способов охлаждения (элементы Пельтье, фреон-Я508).

На основе результатов диссертационной работы было разработано методическое пособие по использованию оптической автоматизированной криогенной системы, вошедшее в отчет по программе «СТАРТ-2009» Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере.

Результаты работы легли в основу Патента РФ на изобретение № 2342688 «Оптический вентиль для лазеров большой мощности», а также были удостоены двух дипломов победителей конкурса на право получения гранта правительства Нижегородской области в сфере науки и техники в 2007 году.

В 2011 году работа получила поощрительную премию на XIII конкурсе молодых ученых, а также получила поддержку в рамках программы «У.М.Н.И.К. - 2011».

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит введения, трех глав, заключения, приложения и списка цитируемой литературы, включающего и работы автора. Общий объем диссертации составляет 121 страницу, включая 27 рисунков и 2 таблицы. Список цитируемой литературы содержит 160 источников.

Краткое содержание диссертационной работы

В первой главе приводятся результаты исследования изменения термооптических характеристик нескольких магнитооптических сред при охлаждении жидким азотом от комнатной температуры 300 К до 80 К. Перед исследованием, изложенным в рамках данной главы, стояла задача выбрать магнитооптическую среду, использование которой в КИФ в качестве МОЭ было бы наиболее оправдано. Были рассмотрены температурные зависимости термооптических и магнитооптических характеристик трех широко распространенных гранатов — тербий-галлиевого граната (TGG), гадолиний-галлиевого граната (GGG), алюмоиттриевого граната (YAG). Поскольку постоянная Верде парамагнитных магнитооптических сред увеличивается при охлаждении [75-79], то можно рассчитывать на уменьшение длины МОЭ элемента, а, следовательно, и всех тепловых эффектов. В главе проводится сравнение рассмотренных магнитооптических сред, обсуждаются возможности и преимущества перехода от традиционных кристаллов TGG к другим гранатам. Кроме того, благодаря значительному укорочению магнитооптического элемента из кристалла TGG в рамках диссертационной работы оказалось возможно экспериментально измерить компоненту деполяризации излучения связанную с зависимостью

постоянной Верде от температуры, теоретически описанную в [33], что, в частности, позволило измерить уменьшение термооптических постоянных Р и () при охлаждении от 300 К до 80 К. В первой главе приводятся результаты измерений, опубликованные в работах [1а, 2а, 6а, 7а].

Во второй главе приводятся результаты исследования возможностей укорочения МОЭ за счет увеличения магнитного поля [1а-5а]. Были рассмотрены температурные зависимости напряженности магнитного поля наиболее распространенных для создания магнитных систем (МС) ферромагнитных сплавов — неодим-железо борных (Ш-Ре-В) и самарий-кобальтовых (8ш-Со) магнитов. Было выявлено, что величина магнитного поля также изменяется при охлаждении магнитной системы [1а, 59, 82, 86], и при определенных условиях, в совокупности с эффектом увеличения постоянной Верде это позволит дополнительно укоротить магнитооптический элемент. Также в главе описываются вращатели Фарадея, в которых увеличение магнитного поля достигается за счет использования соленоидов, криогенно охлажденных до состояния сверхпроводимости [За, 4а]. Такие МС обеспечивают магнитное поле напряженностью до 50 кЭ. Особенностью описанных ВФ является то, что в процессе работы МОЭ находится при комнатной температуре.

В третьей главе описываются экспериментальные реализации новых типов вращателей Фарадея — криогенных изоляторов Фарадея (КИФ) [5а], качественно новых устройств, создание которых явилось логическим продолжением наших исследований [1а-4а], изложенных в первой и частично во второй главе. Как упоминалось, охлаждение вращателей Фарадей жидким азотом было предложено ранее [3], но необходимость этого была продиктована отсутствием магнитооптических элементов приемлемого оптического качества, ни о какой высокой средней мощности излучения и, соответственно, термонаведенных эффектах речь тогда не шла. Сейчас охлаждение жидким азотом широко используется и не выглядит громоздким. В то же время очень привлекательно выглядит

возможность совокупного использования эффектов увеличения постоянной Верде и магнитного поля при охлаждении для значительного укорочения магнитооптического элемента и уменьшения термонаведенных эффектов в нем. Таким образом, работы по созданию КИФ были возобновлены [5а-7а]. Результаты измерений основных характеристик КИФ при мощности лазерного излучения более 1 кВт приведены в третьей главе.

Увеличение постоянной Верде и магнитного поля при охлаждении позволило существенно укоротить магнитооптический элемент из традиционной среды - кристалла TGG, значительно уменьшив в нем количество выделяемого тепла. А поскольку МОЭ КИФ, значительно укороченный по сравнению с традиционными ИФ, имеет форму диска, можно получить дополнительное подавление термонаведенных эффектов за счет организации торцевого теплоотвода [50, 52]. В третьей главе приводятся результаты модельных экспериментов по организации торцевого теплоотвода с оптических элементов, демонстрирующих уменьшение термонаведенных искажений [4а]. Этот эффект использован при создании КИФ на основе МОЭ из TGG дисковой геометрии с торцевым теплоотводом при помощи YAG и сапфира. Экспериментально продемонстрирована стабильная работа устройства при мощности греющего лазерного излучения 1400 Вт [7а].

В приложении к работе описывается принцип работы и основные характеристики неотъемлемой части КИФ, разработанной в процессе создания этого нового типа оптических вентилей - оптической автоматизированной криогенной системы (АКС) - автономной (не требующей подключения к азотной магистрали) системы с регуляцией температуры, позволяющей реализовать различные (по скорости и по форме зависимости температуры рабочего тела от времени), наперед заданные режимы охлаждения [5 а].

В заключении обсуждаются результаты работы и формулируются планы на ближайшее будущее. Основным результатом работы на данном этапе можно считать создание четырех оригинальных вращателей Фарадея, которых идеологически объединяет одно общее направление — криогенное охлаждение устройства или одной из его частей. Проведенные исследования позволяют сделать вывод о возможности создания ИФ, работающего при средней мощности вплоть до 50 кВт.

Положения, выносимые на защиту

1. При охлаждении до 80 К парамагнитного кристалла ТОв в нем уменьшаются термооптические постоянные Р к Q, параметр оптической анизотропии В результате этого уменьшаются оптическая сила тепловой линзы и термонаведенная деполяризация, что в совокупности с увеличением постоянной Верде дает возможность увеличения максимальной мощности вращателя Фарадея с кристаллом ТОв в 10 раз по сравнению с комнатной температурой.

2. При охлаждении до 80 К парамагнитного кристалла ООв в нем уменьшаются параметр оптической анизотропии термооптическая постоянная <2 и увеличивается коэффициент теплопроводности. В результате этого уменьшается термонаведенная деполяризация, что в совокупности с увеличением постоянной Верде дает возможность увеличения максимальной мощности вращателя Фарадея с кристаллом ОвО в 12 раз по сравнению с комнатной температурой.

3. При охлаждении до 80 К напряженность магнитного поля магнитной системы из 1Чс1-Ре-В ферромагнитного сплава увеличивается линейно при охлаждении и достигает максимума при 160 К. При дальнейшем охлаждении напряженность уменьшается и при 80 К сравнивается с напряженностью при комнатной температуре. Напряженность

магнитного поля магнитной системы из Sm-Co ферромагнитного сплава при охлаждении до 80 К увеличивается линейно. Таким образом, поскольку при комнатной температуре Sm-Co магниты обладают меньшим запасом магнитной энергии, чем Nd-Fe-B, при 80 К разница между рассмотренными ферромагнитными сплавами практически отсутствует.

4. Увеличение напряженности магнитного поля вращателей Фарадея за счет использования сверхпроводящих электромагнитов позволяет существенно увеличить максимальную мощность. Для поля напряженностью 50 кЭ, с МОЭ из стекла марки МОС-04 с поглощением 5-10"4 см"1 длиной 9 мм максимальная мощность составляет 620 Вт; из кристалла TGG с поглощением 10~3 см"1 и длиной 3.5 мм - 6 кВт.

5. Использование в криогенном вращателе Фарад ея МОЭ из кристалла TGG в форме диска с длиной 3,4 мм и сниженным поглощением 7-10"4 см"1 позволяет получить стабильную степень изоляции 30 дБ при мощности лазерного излучения 1500 Вт. При этом термонаведенным эффектом, ограничивающим максимальную мощность, является впервые экспериментально обнаруженная и измеренная деполяризация, вызванная температурной зависимостью постоянной Верде.

6. В криогенном вращателе Фарад ея с дисковым МОЭ возможно увеличение степени изоляции за счет торцевого теплоотвода. Для МОЭ из кристалла TGG длиной 3,4 мм и сниженным поглощением

7-10-4 см-1 возможно увеличение степени изоляции при помощи сапфирового диска до 33 дБ (при мощности излучения 1400 Вт) и при помощи диска из YAG — до 38 дБ (при мощности излучения 705 Вт). Обеспечение теплоотвода через обе оптические поверхности МОЭ при помощи двух дисков из YAG увеличивает максимальную мощность до 6 кВт.

Достоверность

Достоверность полученных экспериментальных результатов подтверждается их соответствием предварительным теоретическим оценкам, теоретическим зависимостям, построенным в более ранних работах, а также сторонним источникам данных, приведенным в списке цитируемой литературы.

Апробация результатов и публикации.

Настоящая диссертационная работа является итогом исследований, проведенных автором в Институте прикладной физики РАН в 2004-2011 гг. Результаты работы докладывались и обсуждались на семинарах отдела 370 и отделения Нелинейной динамики и оптики, а также на следующих областных, всероссийских и международных конференциях и научных школах:

1) X Нижегородская сессия молодых ученых (естественнонаучные дисциплины), Нижний Новгород, 2005.

2) Научная студенческая конференция Высшей школы общей и прикладной физики ННГУ «ВШОПФ 2005», Нижний Новгород, 2005

3) Конференция молодых ученых «Нелинейные волновые процессы» XIII научной школы «Нелинейные волны — 2006», Нижний Новгород, 2006.

4) XI Нижегородская сессия молодых ученых (естественнонаучные дисциплины), Нижний Новгород, 2006.

5) XII Нижегородская сессия молодых ученых (естественнонаучные дисциплины), Нижний Новгород, 2007.

6) XIII Нижегородская сессия молодых ученых (естественнонаучные дисциплины), Нижний Новгород, 2008.

7) VII международная молодежная научно-техническая конференция «Будущее технической науки», Нижний Новгород, 2008.

8) XV Нижегородская сессия молодых ученых (естественнонаучные дисциплины), Нижний Новгород, 2010.

9) IV Всероссийская школа для студентов, аспирантов, молодых ученых и специалистов, Саров, 2010.

10) V Всероссийская школа для студентов, аспирантов, молодых ученых и специалистов, Саров, 2011.

11) XVI Нижегородская сессия молодых ученых (естественнонаучные дисциплины), Нижний Новгород, 2011.

12) International conference «ICONO/LAT 2005», St. Petersburg, Russia,

2005.

13) Fourth Russian French Laser Symposium. Nice, France, 2005.

14) International conference «Photonics West», San Jose, California, USA,

2006.

15) 12th conference on Laser Optics, St. Petersburg, Russia, 2006.

16) International conference «High Power Laser Beams 2006», N.Novgorod — Yaroslavl, Russia, 2006.

17) International conference «CLEO-Europe IQEC», Munich, Germany, 2007.

18) International conference «ICONO/LAT 2007», Minsk, Belarus, 2007.

19) 13th conference on Laser Optics, St. Petersburg, Russia, 2008.

20) 14th conference on Laser Optics, St. Petersburg, Russia, 2010.

21) International conference «ICONO/LAT 2010», Kazan, Russia, 2010.

22) International conference "Nonlinear Optics: East-West Reunion", Suzdal, Russia, 2011.

Результаты, обсуждающиеся в данной работе, докладывались на IX и XIII конкурсах молодых ученых ИПФ РАН в 2007 и 2011 годах, а также на конкурсе молодых специалистов ИПФ РАН «Техника эксперимента-2007».

По теме диссертации опубликовано 5 статей в реферируемых журналах, 2 статьи в сборниках трудов конференций SPIE-Proceedings и 23 тезиса конференций. Кроме того, материалы диссертационной работы легли в основу патента РФ на изобретение и методического пособия по использованию оптической автоматизированной криогенной системы.

Личный вклад автора

Научным руководителем были поставлены задачи и определены основные направления исследования. Основные результаты диссертационной работы были получены либо автором лично, либо при его непосредственном участии совместно с И.Б. Мухиным и A.B. Старобором. Автор участвовал в разработке и создании измерительных оптических схем, используемых в [1а, 2а, 4а] для исследования термонаведенной деполяризации, тепловой линзы, постоянной Верде в различных магнитооптических элементах, напряженности поля постоянных магнитов в процессе их охлаждения до температуры кипения жидкого азота, а также для экспериментального исследования возможности уменьшения термонаведенных эффектов при помощи торцевого теплоотвода с оптического элемента. Созданные измерительные схемы впоследствии были использованы в [6а] для исследования температурных зависимостей термооптических характеристик нетрадиционных магнитоактивных сред. В рамках работ [За, 4а] автор участвовал в разработке схемы и измерениях характеристик вращателей Фарадея со сверхпроводящими соленоидами в качестве магнитных систем. В [5 а] была разработана, апробирована и испытана схема криогенного изолятора Фарадея с автоматизированной подачей жидкого азота. При непосредственном участии автора в [7а] была разработана и реализована схема криогенного изолятора Фарадея с автоматизированной подачей

жидкого азота, обеспечивающая надежную степень изоляции при мощности лазерного излучения 1500 Вт, а также осуществлена частичная компенсация термонаведенных эффектов в дисковом магнитооптическом элементе за счет торцевого теплоотвода. Автор также принимал деятельное участие в разработке теоретических моделей [1а, 2а, 6а, 7а], в обработке и интерпретации экспериментальных результатов [1а-7а].

Автор считает своим приятным долгом выразить огромную благодарность своему научному руководителю О.В. Палашову за плодотворные идеи, критические замечания, постоянное внимание, поддержку и стимулирующую роль на всем процессе выполнения диссертационной работы. Большая часть результатов работы получена в тесном сотрудничестве с И.Б. Мухиным и A.B. Старобором, которым автор выражает глубокую признательность. Также хотелось бы с благодарностью отметить вклад в работу A.B. Войтовича (предоставленные сведения о ферромагнитных сплавах, расчет и сборка магнитных систем), В.В. Зеленогорского (разработка программного управления автоматизированной криогенной системой), Е.В. Катина и Д.В. Илларионова (электротехническое оснащение установки криогенного изолятора Фарадея). Автор выражает отдельную благодарность Е.А. Хазанову за внимание к работе и плодотворные обсуждения результатов.

Заключение диссертации по теме «Лазерная физика», Железнов, Дмитрий Сергеевич

Заключение

Резюмируя изложенное, подытожим основные результаты диссертационной работы, проведем оценку максимальной мощности при совокупном применении улучшений ВФ, описанных в работе и сформулируем некоторые планы дальнейших исследований в этом направлении.

В рамках диссертационной работы:

1. В результате измерения температурных зависимостей термооптических характеристик ряда гранатов выявлено, что при охлаждении до 80 К: a. в кристаллах тербий-галлиевого граната (TGG) термооптические постоянные Р и Q уменьшаются в 6,8 и 5,7 раза соответственно, параметр оптической анизотропии уменьшается в 1.8 раза. Кроме того, постоянная Верде увеличивается в 3,6 раза, у™" уменьшается в 8 раз, что в совокупности позволяет увеличить Ртах в 10 раз. Также достигается ослабление оптической силы тепловой линзы в 3,4 раза. Впервые экспериментально обнаружена yF, ограничивающая максимальную мощность ИФ на дисковых МОЭ; b. в кристаллах гадолиний-галлиевого граната (GGG) параметр оптической анизотропии £ уменьшается в 2,4 раза, Кроме того, постоянная Верде увеличивается в 2 раза, у™11 уменьшается в 34 раза, что в совокупности позволяет увеличить Ртах в 12 раз; c. в кристаллах алюмоиттриевого граната (YAG), несмотря на наличие допирования 1%ат парамагнитных ионов Nd, имеющая небольшое значение при комнатной температуре постоянная Верде не изменяется при охлаждении. Однако, сравнение величин постоянных Верде кристаллов Nd:YAG (0,09 град-см"1-кЗ"1) и Yb:YAG (0,055 град-см"'-кЗ"1) с чистым диамагнитным YAG (0,096 град-см"1-кЗ"1), с учетом одинакового направления вращения поляризации этими средами, подтверждает увеличение парамагнитной составляющей эффекта Фарадея при наличии парамагнитных допантов.

2. В результате измерения температурных зависимостей напряженности поля магнитных систем, состоящих из наиболее распространенных в производстве вращателей Фарадея ферромагнитных сплавов, выявлено, что при охлаждении до 80 К: напряженность магнитного поля неодим-железо-борного (Nd-Fe-B) сплава увеличивается линейно и достигает максимума при 160 К, при дальнейшем охлаждении напряженность уменьшается и при 80 К сравнивается с напряженностью при комнатной температуре; напряженность магнитного поля самарий-кобальтового (Sm-Co) сплава увеличивается линейно во всем исследованном диапазоне температур. Таким образом, поскольку при комнатной температуре величина поля Sm-Co магнитов меньше поля Nd-Fe-B магнитов при одинаковой массе, при 80 К разница между рассмотренными ферромагнитными сплавами практически отсутствует.

3. При температуре 80 К измерены компоненты деполяризации, обусловленные поперечной неоднородностью магнитного поля и зависимостью постоянной Верде магнитооптического элемента от температуры. Экспериментальные результаты подтверждаются проведенными аналитическими оценками величины деполяризации, вызванной поперечной неоднородностью магнитного поля для случая квадратичной зависимости магнитного поля от поперечной координаты.

4. Разработаны и созданы вращатели Фарадея с использованием сверхпроводящих соленоидов в качестве магнитных систем. Экспериментально продемонстрирована возможность уменьшения термонаведенных эффектов в дисковом МОЭ при помощи организации теплоотвода через оптическую поверхность. Получено уменьшение термонаведенной деполяризации в 1,6 раза при мощности излучения 96 Вт. Для вращателя Фарадея с МОЭ из стекла марки МОС-04 с поглощением 5-10~4 см~1 длиной 9 мм максимальная мощность составляет 620 Вт; из TGG с поглощением 10~3 см~1 и длиной 3.5 мм — 6 кВт.

5. Разработан и создан криогенный изолятор Фарадея на МОЭ из кристалла TGG длиной 3,4 мм и сниженным поглощением 7-10~4 см~1, в котором продемонстрирована стабильная степень изоляции 30 дБ при мощности лазерного излучения 1500 Вт.

6. Разработан и создан криогенный изолятор Фарадея на дисковом МОЭ из кристалла TGG длиной 3,4 мм и сниженным поглощением 7-10" 4 см"1, в котором за счет торцевого теплоотвода осуществляется дополнительное увеличение степени изоляции с 30 дБ до 33 дБ (при мощности излучения 1400 Вт) при помощи сапфирового диска и с 36 дБ до 38 дБ (при мощности излучения 705 Вт) при помощи диска из YAG. Обеспечение теплоотвода через обе оптические поверхности МОЭ при помощи двух дисков из YAG увеличит, по оценкам, степень изоляции до 37 дБ (при мощности излучения 1400 Вт), а максимальную мощность — до 6 кВт.

Проведем оценки максимальной мощности криогенного изолятора Фарадея при совокупном использовании всех улучшений ВФ, описанных в рамках диссертационной работы.

Как было получено, наилучшей средой для КИФ является TGG, при этом магнитооптический элемент будет иметь дисковую геометрию, а доминирующим термонаведенным эффектом, ограничивающим степень изоляции при большой мощности излучения, является уу. Возникновение уу обусловлено неоднородным распределением угла поворота плоскости поляризации (угол поворота увеличивается от центра к краю МОЭ).

Поэтому, при определенном значении Р1аз эта компонента деполяризации может быть полностью скомпенсирована при помощи специально рассчитанных «линзового» фазового вращателя (поворачивающего поляризацию в центре пучка больше, чем на краю) или магнитной системы с «обратной» неоднородностью [72] (в центре МОЭ значение магнитного поля выше, чем на краю). После такой процедуры, степень изоляции КИФ при большое мощности будет ограничиваться компонентой деполяризации ут, обусловленной фотоупругим эффектом, для которой справедливы оценки, проведенные в работах [За, 4а].

Согласно (14), при заданной величине ут мощность излучения Ртах пропорциональна величине к . Как показали эксперименты, параметр аб

О— при 77 К уменьшается в 3 раза, а рост постоянной Верде и магнитного к поля позволяет уменьшить длину кристалла Ь в 5 раз, т. е. Рь увеличивается в 15 раз.

Как отмечалось в первой главе, кристаллы ТОО выращиваются двумя способами — из флюса либо из расплава. Используемый нами в эксперименте кристалл ТОО был выращен из расплава. Теплопроводность таких кристаллов в диапазоне температур 300-80 К практически постоянна [68], поэтому измеренное уменьшение деполяризации уТ связано с уменьшением Qa. В то же время кристаллы ТОО, выращенные из флюса, при 77 К имеют вдвое большую теплопроводность [68], т. е. при этой тем

Оа пературе параметр будет в 6 раз больше, чем при 300 К. Таким образом, к для криогенного ИФ средняя мощность может быть увеличена в 30 раз, что позволяет использовать его при проходящей мощности в несколько киловатт. Поскольку отношение Р/(2 мало зависит от температуры, все сказанное выше справедливо с точки зрения не только изоляции, но и оптической силы тепловой линзы.

В ИФ с компенсацией деполяризации к 30-кратному выигрышу добавляется еще эффект уменьшения поскольку в таких изоляторах

Фарадея у™" зависит от Е,, причем, чем меньше тем меньше у™"1 [32]. Уменьшение^ при 77 К составит примерно в 1.9 раза (т.е. с 2.25 до 1.2). При этом максимальная мощность дополнительно увеличивается в 1.6 раза [32]. Поскольку подобные ИФ при комнатной температуре могут работать при мощности излучения 1-2 кВт, при Т = 77К максимальная мощность составит порядка 50 кВт.

Конечно, создание подобных вращателей Фарадея сопряжено с целым рядом сложностей. К ним относятся необходимость конструирования магнитных систем особых конфигураций, новых способов обеспечения теплоотвода, наличие криогенной камеры, автоматизированной криогенной системы и т. д. Но это технические трудности, которые могут быть решены. Принципиальные физические причины, препятствующие продвижению в стокиловаттный диапазон мощностей, отсутствуют.

Список сокращений и определения основных понятий

В диссертационной работе используются следующие сокращения:

ИФ — изолятор Фарадея

ВФ — вращатель Фарадея

МОЭ — магнитооптический элемент

MC — магнитная система

АКС — автоматизированная криогенная система

TGG — тербий-галлиевый гранат

GGG — гадолиний-галлиевый гранат

YAG — алюмо-иттриевый гранат

YIG — железо-иттриевый гранат

МОС — магнитооптическое стекло

Nd-Fe-B — ферромагнитный неодим-железо-борный сплав Sm-Co — ферромагнитный самарий-кобальтовый сплав

В диссертационной работе используются следующие понятия: Изучение высокой средней мощности — лазерное излучение со средней мощностью более 1 кВт.

Криогенное охлаждение — значительное уменьшение температуры рабочего тела по сравнению с комнатной температурой при помощи жидкого азота или жидкого гелия.

Термооптические характеристики среды — под термооптическими характеристиками среды мы понимаем коэффициенты поглощения (а) и теплопроводности (к) среды, термооптические постоянные Р, () [88] и параметр оптической анизотропии

Термооптические характеристики вращателя Фарадея — под термооптическими характеристиками ВФ мы понимаем степень изоляции I и фокусное расстояние тепловой линзы ¥т, возникающей в устройстве. Максимальная мощность (^тах) — величина средней мощности лазерного излучения, при которой ВФ обеспечивается стабильная, т.е неизменная во времени, степень изоляции /=25 дБ.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Железнов, Дмитрий Сергеевич, 2012 год

Список литературы

1. Robinson С.С. The Faraday rotation of diamagnetie glasses from 0.334 micrometer to 1.9 micrometer // Applied Optics. 1964. V. 3. P. 1163-1166.

2. Aplet L.J., Carson J. W. A Faraday effect optical isolator // Applied Optics. 1964. V. 3.P. 544-545.

3. Padula C.F., Young C.G. Optical isolators for high-power 1.06-micron glass laser systems // IEEE Journal of Quantum Electronics. 1967. V. QE-3. P. 493498.

4. Boord W., Yoh-Han P., Phelps Jr. F., Claspy P. Far-infrared radiation isolator // IEEE Journal of Quantum Electronics. 1974. V. 10. P. 273 - 279.

5. Gauthier D.J., Narum P., Boyd R.W. Simple, compact, high-performance permanent-magnet Faraday isolator // Optics Letters. 1986. V. 11. P. 623-625.

6. Андреев Н.Ф., Гаас В.Г., Жаков С.В., Зарубина Т.В., Кузнецов С.В., Новиков М.А., Палашов О.В., Пасманик Г.А., Розенштейн П.С., Растегаев B.C., Савчук А.И., Смирнова Л.А. Оптические вентили Фарадея на постоянных магнитах для видимого и ближнего инфракрасного диапазонов длин волн / Препринт ИПФ РАН №251. г.Горький, 1989.

7. Donatini F., Sahsah Н., Monin J. Pure Faraday rotator: a ferrofluid mixing method // Applied Optics. 1997. V. 36. P. 8165-8167.

8. Fischer G. The Faraday optical isolator // Journal of Optical Communications. 1987. V. 8. P. 18-21.

9. Wynands R., Diedrich F., Meschede D., Telle H.R. A compact tunable 60-dB Faraday optical isolator for the near infrared // Review of Scientific Instruments. 1992. V. 63. P. 5586-5590.

10. Villaverde A.B. High power laser optical isolator using NaCl // Journal of Physics E - Scientific Instruments. 1981. V. 14. P. 1073-1075.

11. Matsumoto S., Suzuki S. Temperature-stable Faraday rotator material and its use in high-performance optical isolators // Applied Optics. 1986. V. 25. P. 1940-1945.

12. Sansalone F.J. Compact optical Isolator // Applied Optics. 1971. V. 10. P. 2329-2331.

13. Muto S., Seki N., Shin-Ichiro I., Ito H. Plastic optical isolator // Optics Communications. 1991. V. 81. P. 273-275.

14. Wunderlich J.A., Deshazer L.G. Visible Optical Isolator using ZnSe // Applied Optics. 1977. V. 16. P. 1584-1587.

15. Phipps C.R., Thomas J., Thomas S.J. High-power isolator for the 10-цт region employing interband Faraday rotation in germanium // Journal of Applied Physics. 1976. V. 47. P. 204-213.

16. Yasuhara R., Tokita S., Kawanaka J., Kawashima Т., Kan H., Yagi H., Nozawa H., Yanagitani T., Fujimoto Y., Yoshida H., Nakatsuka M. Novel Faraday Rotator by Use of Cryogenic TGG Ceramics // The Review of Laser Engineering. 2008. V. 36. P. 1306-1309.

17. Palashov О. V., Voitovich A. V., Mukhin LB., Khazanov E.A. Faraday isolator with 2.5 tesla magnet field for high power lasers // CLEO /EUROPE-EQEC 2009, June 14-19. Munich, Germany, 2009. P.CA1.6 MON.

18. Хазанов E.A. Особенности работы различных схем изолятора Фарадея при высокой средней мощности лазерного излучения // Квантовая Электроника. 2000. Т. 30. С. 147-151.

19. Nicklaus K, Daniels M, Hohn R., Hoffmann D. Optical isolator for unpolarized laser radiation at multi-kilowatt average power // Advanced Solid-State Photonics, Incline Village, USA, 2006. P.MB7.

20. VIRGO-Collaboration In-vacuum optical isolation changes by heating in a Faraday isolator// Applied Optics. 2008. V. 47. P. 5853-5861.

21. Yasuhara R., Tokita S., Kawanaka J., Kawashima T., Kan H., Yagi H., Nozawa H., Yanagitani T., Fujimoto Y., Yoshida H., Nakatsuka M. Development of cryogenic TGG ceramic based Faraday rotator for inertial fusion driver // Journal of Physics: Conference series. 2008. V. 112. P. 032059.

22. Mukhin I.B., Voitovich A.V., Palashov O.V., Khazanov E.A. 2.1 tesla permanent -magnet Faraday isolator for subkilowatt average power lasers // Optics Communications. 2009. V. 282. P. 1969-1972.

23. Snetkov I., Mukhin I., Palashov O., Khazanov E. Compensation of thermally induced depolarization in Faraday isolators for high average power lasers // Optics Express. 2011. V. 19. P. 6366-6376.

24. Yoshida H., Tsubakimoto K., Fujimoto Y, Mikami K, Fujita H., Miyanaga N., Nozawa H., Yagi H., Yanagitani T., Nagata Y., Kinoshita H. Optical properties and Faraday effect of ceramic terbium gallium garnet for a room temperature Faraday rotator // Optics Express. 2011.V. 19. P. 15181-15187.

25. Sun L., Jiang S., Marciante J.R. Compact all-fiber optical Faraday components using 65-wt%-terbium-doped fiber with a record Verdet constant of-32 rad/(Tm) // Optics Express. 2010. V. 18. P. 12191-12196.

26. Nicklaus K, Langer T. Faraday isolators for high average power fundamental mode radiation I I Solid State Lasers XIX: Technology and Devices, January 24-28. San Francisco, USA, 2010. P.75781U.

27. VIRGO-Collaboration In-vacuum Faraday isolation remote tuning // Applied Optics. 2010. V. 49. P. 4780-4790.

28. Westenberger G., Hoffmann H.J., Jochs W. W., Przybilla G. Verdet constant and its dispersion in optical glasses // Proceedings of SPIE. 1991. V. 1535. P. 113-120.

29. Mueller G., Amin R.S., Guagliardo D., Mcferon D., Lundock R., Reitze D.H., Tanner D.B. Method for compensation of thermally induced modal distortions in the input optical components of gravitational wave interferometers // Classical and Quantum Gravity. 2002. V. 19. P. 1793-1801.

30. TGG (Terbium Gallium Garnet) [электронный ресурс] // Northrop Grumman Corporation. http://www.as.northropgrumman.com/products/synoptics_tgg/index.html (дата обращения: 15.02.2012).

31. Chen X, Gonzalez S. Laser-induced anisotropy in terbium-gallium garnet // Applied Physics B. 1998. V. 67. P. 611-613.

32. Хазанов E.A. Компенсация термонаведенных поляризационных искажений в вентилях Фарадея // Квантовая Электроника. 1999. Т. 26. С. 59-64.

33. Khazanov Е.А., Kulagin О. V., Yoshida S., Tanner D., Reitze D. Investigation of self-induced depolarization of laser radiation in terbium gallium garnet // IEEE Journal of Quantum Electronics. 1999. V. 35. P. 1116-1122.

34. Poteomkin A., Andreev N., Khazanov E., Shaykin A., Zelenogorsky V., Ivanov I. Use of scanning Hartmann sensor for measurement of thermal lensing in TGG crystal. // Laser Crystals, Glasses, and Nonlinear Materials Growth and Characterization III, San Jose, California, 2003. P. 10-21.

35. Khazanov E., Andreev N., Babin A., Kiselev A., Palashov O., Reitze D. Suppression of self-induced depolarization of high-power laser radiation in

glass-based Faraday isolators // Journal of the Optical Society of America B. 2000. V. 17. P. 99-102.

36. Barish B.C., Weiss R. LIGO and the detection if gravitational waves // Physics Today. 1999. V. 35. P. 44-50.

37. LIGO-Collaboration Status of the LIGO detectors // Classical and Quantum Gravity. 2008. V. 25. P. 114041.

38. VIRGO-Collaboration VIRGO status // Classical and Quantum Gravity. 2008. V. 25. P. 184001.

39. Geo-Collaboration The GEO-HF project // Classical and Quantum Gravity. 2006. V. 23. P. S207-S214.

40. Tama-Collaboration Status of TAMA300 // Classical and Quantum Gravity. 2004. V. 21. P. S403-S408.

41. Khazanov E.A., Andreev N.F., MaVshakov A.N., Palashov O.V., Poteomkin A.K., Sergeev A.M., Shaykin A.A., Zelenogorsky V.V., Ivanov I., Amin R.S., Mueller G., Tanner D.B., Reitze D.H. Compensation of thermally induced modal distortions in Faraday isolators // IEEE Journal of Quantum Electronics. 2004. V. 40. P. 1500-1510.

42. Zelenogorsky V. V., Kamenetsky E.E., Shaykin A.A., Palashov О. V., Khazanov E.A. Adaptive compensation of thermally induced aberrations in Faraday isolator by means of a DKDP crystal // Topical Problems of Nonlinear Wave Physics-2005, August, 2-9 St.Petersburg - N.Novgorod, 2006. P.59750I-1-59750I-8.

43. Андреев Н.Ф., Катин E.B., Палашов O.B., Потемкин А.К., Райтци Д.Х., Сергеев A.M., Хазанов Е.А. Использование кристаллического кварца для компенсации термонаведенной деполяризации в изоляторах Фарадея // Квантовая Электроника. 2002. Т. 32. С. 91-94.

44. Хазанов Е.А. Новый вращатель Фарадея для лазеров с большой средней мощностью // Квантовая Электроника. 2001. Т. 31. С. 351-356.

45. Андреев Н.Ф., Палашов О.В., Потемкин А.К., Райтци Д.Х., Сергеев A.M., Хазанов Е.А. Изолятор Фарадея с развязкой 45 дБ при средней мощности излучения 100Вт // Квантовая Электроника. 2000. Т. 30. С. 1107-1108.

46. Khazanov Е.А., Anastasiyev А.А., Andreev N.F., Voytovich A., Palashov О. V. Compensation of birefringence in active elements with a novel Faraday mirror operating at high average power // Applied Optics. 2002. V. 41. P. 2947-2954.

47. Khazanov E., Poteomkin A., Katin E. Compensating for birefringence in active elements of solid-state lasers: novel method 11 Journal of the Optical Society of America B. 2002. V. 19. P. 667-671.

48. Нагибина И.М., Москалев B.A., Полушкина H.A., Рудин В.Л. Прикладная физическая оптика. М.:Высшая школа, 2002. 565 с.

49. ЛандсбергГ.С. Оптика. М.:ФИЗМАТЛИТ, 2003. 848 с.

50. Мухин И.Б., Хазанов Е.А. Использование тонких дисков в изоляторах Фарадея для лазеров с высокой средней мощностью // Квантовая Электроника. 2004. Т. 34. С. 973-978.

51. Yasuhara R., Kawashima T., Furukawa H., Ikegawa T., Matsumoto О., Sekine T., Kurita T., Kan H., Kawanaka J., Norimatsu T., Izawa Y. Face-cooled and edge-insulated multi-disk Faraday rotator for high peak and power // International Symposium Topical Problem of Nonlinear Wave Physics, 2-9 August. St.Petersburg - N.Novgorod, 2005. P. 135-136.

52. Tokita S., Kawanaka J., Fujita M., Kawashima T., Izawa Y Sapphire-conductive end-cooling of high power cryogenic Yb:YAG lasers // Applied Physics B. 2005. V. 80. P. 635-638.

53. Tsunekane M., Taguchi N., Inaba H. Reduction of thermal effects in a diode-end-pumped, composite Nd:YAG rod with a sapphire end // Applied Optics. 1998. V. 37. P. 3290-3294.

54. Malshakov A.N., Pasmanik G., Poteomkin A.K. Comparative characteristics of magneto-optical materials // Applied Optics. 1997. V. 36. P. 6403-6410.

55. Khazanov E. Faraday Isolators for high average power lasers. In "Advances in Solid State Lasers Development and Applications". Croatia:INTECH, 2010. 630 c.

56. Rubinstein C.B., Uitert L.G.V., Grodkiewicz W.H. Magneto-optical properties of rare earth (III) aluminum garnets // Journal of Applied Physics 1964. V. 35. P. 3069-3070.

57. Альтман А.Б., Берниковский Э.Е., Герберг A.H., Гладышев П.А., Грацианов Ю.А., Зейн Е.Н., Кавалерова Л.А., Пятин Ю.М., Сасатунов Ю.С., Сергеев В.Г., Скоков А.Д., Сухорукое Р.Ю., Чернявская A.M. Постоянные магниты: Справочник. М.."Энергия, 1980. 488 с.

58. Budenkova O.N., Vasiliev M.G., Yuferev VS., Ivanov I.A., Bul'kanov A.M., Kalaev V. V. Investigation of the Variations in the Crystallization Front Shape during Growth of Gadolinium Gallium and Terbium Gallium Crystals by the Czochralski Method // Crystallography Reports. 2008. V. 53. P. 1181-1190.

59. Huang M., Zhang S.-Y. Growth and characterization of cerium-substituted yttrium iron garnet single crystals for magneto-optical applications // Applied Physics A. 2002. V. 74. P. 177-180.

60. Левитин P.3., Звездин A.K., Фон Ортенберг М., Платонов В.В., Плис В.К, Попов А.К, Пульман Н., О.М. Т. Эффект Фарадея в Tb3Ga5012 в быстро нарастающем сверхсильном магнитном поле // Физика твердого тела. 2002. Т. 44. С. 2013-2017.

61. Geho M, Sekijima T., Fujii T. Growth of terbium aluminum garnet (Tb3A15012; TAG) single crystals by the hybrid laser floating zone machine // Journal of Crystal Growth. 2004. V. 267. P. 188-193.

62. Ganschow S., Klimm D., Reiche P., Uecker R. On the crystallization of terbium aluminium garnet // Crystal Research and Technology. 1999. V. 34. P. 615-619.

63. Ganschow S., Klimm D., Epelbaum B.M., Yoshikawa A., Doerschel J., Fukuda T. Growth conditions and composition of terbium aluminum garnet single crystals grown by the micro pulling down technique // Journal of Crystal Growth. 2001. V. 225. P. 454-457.

64. Yoshikawa A., Kagamitani Y, Pawlak D.A., Sato H., Machida H., Fukuda T. Czochralski growth of Tb3Sc2Al3Oi2 single crystal for Faraday rotator // Materials Research Bulletin. 2002. V. 37. P. 1-10.

65. Ganschow S., Gerhardt A., Reiche P., Uecker R., Terbium scandium aluminum garnet: a new efficient material for Faraday rotators?, in Solid State Crystals: Growth and Characterization, J. Zmija, et al., Editors. 1997, Proc. SPIE. p. 55-58.

66. Pawlak D.A., Kagamitani Y., Yoshikawa A., Wozniak K, Sato H., Machida H., Fukuda T. Growth of Tb-Sc-Al garnet single crystals by the micro-pulling down method // Journal of Crystal Growth. 2001. V. 226. P. 341-347.

67. Kagamitani Y., Pawlak D.A., Sato H., Yoshikawa A., Machida H., Fukuda T. Annealing effect in Terbium-scandium-aluminum garnet single crystal // Japanese Journal of Applied Physics. 2002. V. 41. P. 6020-6022.

68. Slack G.A., Oliver D.W. Thermal conductivity of garnets and phonon scattering by rare-earth ions // Physical Review B. 1971. V. 4. P. 592-609.

69. Kagan M.A., Khazanov E.A. Thermally induced birefringence in Faraday devices made from terbium gallium garnet-polycrystalline ceramics. // Applied Optics. 2004. V. 43. P. 6030-6039.

70. Lin H., Zhou S., Teng H. Synthesis of Tb3A15012 (TAG) transparent ceramics for potential magneto-optical applications // Optical Materials. 2011. V. 33. P. 1833-1836.

71. Yasuhara R., Tokita S., Kawanaka J., Kawashima Т., Kan H., Yagi H., Nozawa H., Yanagitani Т., Fujimoto Y., Yoshida H., Nakatsuka M. Cryogenic temperature characteristics of Verdet constant on terbium gallium garnet ceramics // Optics Express. 2007. V. 15. P. 11255-11261.

72. Миронов E.A., Войтович А.В., Палашов О.В. Изоляторы Фарадея на постоянных магнитах с неортогональной намагниченностью // Квантовая Электроника. 2011. Т. 41. С. 71-74.

73. Ripin D.J., Ochoa J.R., Aggarwal R.L., Fan T.Y. 165-W cryogenically cooled Yb:YAG laser // Optics Letters. 2004. V. 29. P. 2154-2156.

74. Backus S., Bartels R., Thompson S., Dollinger R., Kapteyn H.C., Murnane M.M. High-efficiency, single-stage 7-kHz high-average-power ultrafast laser system // Optics Letters. 2001. V. 26. P. 465-467.

75. Зарубина Т.В., Ким Т.А., Петровский Г.Т., Смирнова Л.А., Эделъман КС. Температурная зависимость и дисперсия эффекта Фарадея в стеклах на основе оксидов тербия и церия // Оптико-механическая промышленность. 1987. Т. И. С. 33-45.

76. Davis J.A., Bunch R.M. Temperature dependence of the Faraday rotation of Hoya FR-5 glass I I Applied Optics. 1984. V. 23. P. 633-636.

77. Barnes N.P., Petway L.P. Variation of the Verdet constant with temperature of TGG // Journal of the Optical Society of America B. 1992. V. 9. P. 19121915.

78. Жуков В.В., Закуренко О.Е. Эффект Фарадея в силикатных стеклах, содержащих редкоземельные элементы, при низких температурах // Журнал прикладной спектроскопии. 1967. Т. 6. С. 350-353.

79. Lee H.G., Won Y.H., Lee G.S. Faraday rotation of Hoya FR5 glass at cryogenic temperature // Applied Physics Letters. 1996. V. 68. P. 3072-3074.

80. Ахиезер А.И., Ахиезер И.А. Электромагнетизм и электромагнитные волны: Учебное пособие для вузов. М.'.Высшая школа, 1985. 504 с.

81. Перевезенцев Е.А., Мухин И.Б., Палашов О.В., Хазанов Е.А. Усиление лазерного излучения в дисках из YAG:Yb, охлажденных до температуры жидкого азота//Квантовая Электроника. 2009. Т. 39. С. 807-813.

82. Мухин И.Б., Палашов О.В., Хазанов Е.А., Вяткин А.Г., Перевезенцев Е.А. Лазерные и тепловые характеристики кристалла Yb:YAG в диапазоне температур 80-300К // Квантовая электроника 2011. Т. 41. С. 1045-1050.

83. Takeuchi Y., Yoshida A., Tokita S., Fujita M., Kawanaka J. Electro-Optic Characteristics of a Cooled Deuterated Potassium Dihydrogen Phosphate Crystal // Japanese Journal of Applied Physics. 2010. V. 49. P. 042602.

84. Киттелъ Ч. Введение в физику твердого тела. М.:Наука, 1978. 792 с.

85. Власов С.Н., Петрищев В.А., Таланов В.И. Усредненное описание волновых пучков в линейных и нелинейных средах (метод моментов) // Известия ВУЗов. Радиофизика. 1971. Т. 14. С. 1353-1363.

86. Потемкин А.К., Хазанов Е.А. Вычисление параметра

M лазерных

пучков методом моментов // Квантовая Электроника. 2005. Т. 35. С. 1042-1044.

87. Щавелев О.С., Митъкин В.М., Бабкина В.А., Бункина Н.Н. Метод оценки термооптических постоянных Р и Q стекол // Оптико-механическая промышленность. 1974. Т. 7. С. 73-74.

88. Мезеное А.В., Соме Л.Н., Степанов А.И. Термооптика твердотельных лазеров. Ленинград Машиностроение, 1986. 199 с.

89. Най Д. Физические свойства кристаллов и их описание при помощи тензоров и матриц М.¡Иностранная литература, 1960. 386 с.

90. Koechner W. Thermal lensing in a Nd: YAG laser rod // Applied Optics. 1970. V. 9. P. 2548-2553.

91. Валиев У.В., Кринчик Г.С., Кругляшов С.Б., Левитин Р.З., Мукимов К.М., Орлов В.Н., Соколов Б.Ю. О природе эффекта Фарадея в парамагнитном редкоземельном гранате ТЬз0а50]2 // Физика твердого тела. 1982. Т. 24. С. 2818-2820.

92. Khazanov Е., Andreev N., Mehl О., Palashov О., Reitze D., Effect ofTGG crystal orientation on the operation of a Faraday isolator at high average power, in Gas, Chemical, and Electrical Lasers and Intense Beam Control and Applications, S. Basu, S.J. Davis, and E.A. Dorko, Editors. 2000, Proc. SPIE San Jose, California, p. 322-331.

93. Khazanov E., Andreev N., Palashov O., Poteomkin A., Sergeev A., Mehl O., Reitze D. Effect of crystal orientation on a high power Faraday isolator // Laser Optics 2000: Control of Laser Beam Characteristics and Nonlinear Methods for Wavefront Control 2001. P.29-40.

94. Зарубина T.B., Петровский Г.Т. Отечественные магнитооптические стекла // Оптический журнал. 1992. Т. 59. С. 48-52.

95. Weber M.J. Faraday rotator materials for laser systems // Laser and Nonlinear Optical Materials, San Diego, 1986. P.75-90.

96. Митькин B.M., Щавелев О.С. Метод оценки термооптических постоянных Р и Q стекол // Оптико-механическая промышленность. 1973. Т. 9. С. 26-29.

97. Авербах B.C., Бетин А.А., Гапонов В.А.И.Д. Эффекты вынужденного самовоздействия и рассеяния в газах и влияние их на распространение оптического излучения (Обзор) // Известия ВУЗов. Радиофизика. 1978. Т.21.Р. 1077-1106.

98. Зарубина Т.В., Малыиаков А.Н., Пасманик Г.А., Потемкин А.К. Сравнительные характеристики магнитооптических стекол // Оптический журнал. 1997. Т. 64. С. 67-71.

99. Chen X., Galemezuk R., Salce В., Lavorel В., Akir С., Rajaonah L. Long-transient conoscopic pattern technique // Solid State Communications. 1999. V. 110. P. 431-434.

100. Попов П.А. Диссертация на соискание ученой степени к. ф.-м. н. г.Брянск:БГПИ им. И.Г.Петровского, 1993. 214 с.

101. Андреев Н.Ф., Бабин А.А., Зарубина Т.В., Киселев A.M., Палашов О.В., Хазанов Е.А., Щавелев О. С. Исследование термооптических постоянных магнитоактивних стекол // Оптический журнал. 2000. Т. 67. С. 66-69.

102. Khazanov Е., Andreev N., Palashov О., Poteomkin A., Sergeev A., Mehl О., Reitze D. Effect of terbium gallium garnet crystal orientation on the isolation ratio of a Faraday isolator at high average power // Applied Optics. 2002. V. 41. P. 483-492.

103. Mansell J.D., Hennawi J., Gustafson E.K, Fejer M.M., Byer R.L., Clubley D., Yoshida S., Reitze D.H. Evaluating the effect of transmissive optic thermal lensing on laser beam quality with a Shack-Hartmann wave-front sensor // Applied Optics. 2001. V. 40. P. 366-374.

104. Dieke G.H., Crosswhite H.M. The Spectra of the Doubly and Triply Ionized Rare Earths // Applied Optics. 1963. V. 2. P. 675-686.

105. Mee J.E., Pulliam G.R., Archer J.L., Besser R.J. Magnetic Oxide Films // IEEE Transactions on Magnetics 1969. V. MAG-5. P. 717-727.

106. Grechishkin R.M., Goosev M.Y., Ilyashenko S.E., Neustroev N.S. Highresolution sensitive magneto-optic ferrite-garnet films with planar anisotropy // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1996. V. 157-158. P. 305306.

107. Qin L.J., Tang D.Y., Xie G.Q., Luo H., Dong C.M., Jia Z.T., Tao X.T. Diode-pumped passively Q-switched Nd:GGG crystal with GaAs saturable absorber//Laser Physics. 2008. V. 18. P. 719-721.

108. Звездин A.K., Копцик С.В., Кринчик Г.С., Левитин Р.З., Лысков В.А., Попов А.И. Аномальная полевая зависимость эффекта Фарадея в парамагнитном Gd3Ga5012 при 4,2 К // Письма в ЖЭТФ. 1983. Т. 37. С. 331-334.

109. Weber M.J. Handbook of optical materials.CRC Press LLC, 2003. 499 c.

110. Каминский А.А. Лазерные кристаллы. М.:Наука, 1975. 256 с.

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

112. Каминский А.А., Аминов Л.К., Ермолаев В.Л. Физика и спектроскопия лазерных кристаллов. М.:Наука, 1986. 272 с.

113. Осико В.В. Лазерные материалы. Избранные труды. М.:Наука, 2002. 498 с.

114. TangF., Cao Y., Huang J., LiuH., Guo W., Wang W. Fabrication and Laser Behavior of Composite Yb:YAG Ceramic // Journal of the American Ceramic Society. 2012. V. 95. P. 56-69.

115. Najafi M., Sepehr A., Golpaygani A.H., Sabbaghzadeh J. Simulation of thin disk laser pumping process for temperature dependent Yb:YAG property // Optics Communications. 2009. V. 282. P. 4103-4108.

116. Birnbaum M., Klein C.F. Stimulated emission cross section at 1.061 f-im in Nd:YAG//Journal of Applied Physics. 1973. V. 44. P. 2928-2930.

117. Антонов Е.В., Багдасаров Х.С., Вархулъская И., Додокин А.П., Неквасил В., Ремизов М.В., Сорокин А.А., Федоров Е.А. ЭЦР и магнитная восприимчивость кристаллов Nd:YAG // Квантовая электроника. 1993. Т. 20. С. 374-376.

118. MolTech GmbH [электронный ресурс] // MolTech GmbH, www.mt-berlin.com/frames_cryst/crystals_framesetl.htm (дата обращения: 15.02.2012).

119. Vetrovec J. Ultrahigh-Average Power Solid-State Laser // High-Power Laser Ablation Conference, Taos, NM, USA, 2002.

120. Bourdet G.L., Yu H. Longitudinal temperature distribution in an end-pumped solid-state amplifier medium: application to a high average power diode pumped Yb:YAG thin disk amplifier // Applied Optics 2007. V. 46. P. 6033-6041.

121. Кошкин H.H., Сакун И.А., Бамбушек E.M. Холодильные машины. Jl. Машиностроение, 1985. 510 с.

122. Ландау Л Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Электродинамика. М.:Наука, 1987. 621 с.

123. Givord D., Li H.S., De La Bathie R.P. Magnetic properties of Y2Fe]4B and Nd2Fe]4B single crystals // Solid State Communications. 1984. V. 15. P. 857860.

124. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Статистическая физика. М.:Наука, 1987. 584 с.

125. Гебхарт Б., Джалурия Й., Махаджан Р., Саммакия Б. Свободноконвективные течения, тепло- и массообмен. М.:Мир, 1991. 528 с.

126. ООО «Электростекло» [электронный ресурс] // http://www.elektrosteklo.ru/A12Q3_rus.htm (дата обращения: 15.02.2012).

127. Burghartz S., Schulz B. Thermophysical properties of sapphire, A1N and MgA1204 down to 70 КI I Journal of Nuclear Materials. 1994. V. 212-215. P. 1065-1068.

128. Денисенко В.В. ПИД-регуляторы: принципы построения и модификации // Современные технологии автоматизации. 2006. V. 4. Р. 66-74.

129. Миронов К. А., Шипетин Л.И. Автоматические регуляторы. М.:Машгис, 1961. 552 с.

130. Томенко С.М., Якшаров Б.П., Смирнова И.В. Справочник механика по холодильным установкам. J1.:Агропромиздат, 1989. 312 с.

Список работ по теме диссертации

1а. Железное Д. С., Войтович А.В., Мухин И.Б., Палашов О.В., Хазанов Е.А. Значительное уменьшение термооптических искажений в изоляторах Фарадея при их охлаждении до 77К // Квантовая Электроника. 2006. Т. 36. С. 383-388.

2а. Zheleznov D.S., Mukhin I.В., Voitovich А. V., Palashov О. V., Khazanov Е.А. Cryogenic Faraday isolator for high average power lasers // Proceedings of SPIE. 2006. V. 6100. P. 61000N. 3a. Zheleznov D.S., Khazanov E.A., Mukhin LB., Palashov О. V., Voytovich A. V. Faraday rotators with short magneto-optical elements for 50-kW laser power // IEEE Journal of Quantum Electronics. 2007. V. 43. P. 451-457. 4a. Zheleznov D.S., Khazanov E.A., Mukhin LB., Palashov O.V. Drastic reduction of heat release in magneto-optical elements: new ways towards a

100 kW average power Faraday isolator // Proceedings of SPIE. 2007. V. 6610. P. 661 OOF.

5a. Железное Д.С., Зеленогорский В.В., Катин Е.В., Мухин И.Б., Палашов О.В., Хазанов Е.А. Криогенный изолятор Фарадея // Квантовая Электроника. 2010. Т. 40. С. 276-281. 6а. Starobor А. V., Zheleznov D.S., Palashov О. V., Khazanov Е.А. Novel Magnetooptical Media for Cryogenic Faraday Isolators // Journal of Optical Society of America B. 2011. V. 28. P. 1409-1415. 7a. Zheleznov D.S., Starobor A. V., Palashov О. V., Khazanov E.A. Cryogenic Faraday isolator with the disk-shaped magnetooptical element // Journal of Optical Society of America B. 2012. V. 29. P. 331-340. 8a. Железное Д. С., Мухин И.Б., Войтович А.В., Палашов О.В., Хазанов Е.А. Качественное улучшение характеристик магнитооптических устройств за счет их охлаждения до азотных температур // X Нижегородская сессия молодых ученых. Естественнонаучные дисциплины., 17-22 Апреля. "Голубая Ока", Н.Новгород, 2005. С. 110-111. 9а. Железное Д.С., Мухин КБ., Войтович А.В., Палашов О.В., Хазанов Е.А. Качественное улучшение характеристик магнитооптических устройств за счет их охлаждения до азотных температур // Научная студенческая конференция Высшей школы общей и прикладной физики ННГУ «ВШОПФ 2005», 26-28 Мая. Н.Новгород, 2005. 10а. Zheleznov D.S., Mukhin I.В., Voytovich A.V., Palashov O.V., Khazanov E.A. Qualitative improvement of magneto-optical devices by cooling to nitric temperatures // ICONO/LAT, May 11-15. St.Petersburg, 2005. P.ISuT22. 11a. Zheleznov D.S., Mukhin LB., Palashov O.V., Voytovich A.V., Khazanov E.A. Drastic reduction of thermal effect in Faraday isolator by cooling to

nitrogen temperatures // Fourth Russiun French Laser Symposium September 21-23. Nice, France, 2005. 12a. Zheleznov D.S., Voitovich A. V., Mukhin I.B., Palashov О. V., Khazanov E.A. Cryogenic Faraday isolator for high average power lasers // Photonic West. Solid state lasers XV: technology and devices., January 21-26. San Jose. USA, 2006. P.61000N.

13a. Железное Д.С., Мухин И.Б., Палашов O.B., Хазанов Е.А. Подавление термонаведенной деполяризации в дисковых оптических элементах // Труды научной школы «Нелинейные волны-2006», Нижний Новгород, 2006.

14а. Железное Д. С., Мухин И.Б., Сидоров Д.В., Палашов О.В., Хазанов Е.А. Исследование термонаведенной деполяризации в оптических элементах, охлаждаемых жидким азотом // Труды научной школы «Нелинейные волны-2006», Нижний Новгород, 2006. 15а. Железное Д.С., Войтович А.В., Мухин И.Б., Палашов О.В., Хазанов Е.А. Улучшение магнитооптических характеристик элементов изолятора Фарадея, при охлаждении до 77К // Труды научной школы «Нелинейные волны-2006», Нижний Новгород, 2006. 16а. Железное Д.С., Войтович А.В., Мухин И.Б., Палашов О.В., Хазанов Е.А. Экспериментальная реализация некоторых моделей криогенных изоляторов Фарадея // XI Нижегородская сессия молодых ученых, 16-21 Апреля. "Татинец", Нижний Новгород, 2006. 17а. Железное Д. С., Войтович А.В., Мухин И.Б., Палашов О.В., Хазанов Е.А. Качественное улучшение характеристик охлаждаемых до азотных температур изоляторов Фарадея // XI Нижегородская сессия молодых ученых, 16-21 Апреля. "Татинец", Нижний Новгород, 2006.

18a. Zheleznov D.S., Khazanov E.A., Mukhin I.В., Palashov O.V. Drastic reduction of heat release in magneto-optical elements: new ways towards 100 kW average power Faraday isolator // XII Conference on Laser Optics, June 26-30. St. Petersburg, 2006. P.TuRl-21.

19a. Zheleznov D.S., Khazanov E.A., Mukhin I.В., Palashov O.V. A new way toward faraday isolator for 100 kW average laser power: drastic suppression of heat release in magnetooptical element // International Conference on High Power Laser Beams, July 3-8. Nizhny Novgorod - Yaroslavl - Nizhny Novgorod, 2006. P. 121.

20a. Железное Д.С. Уменьшение тепловыделения в магнито-оптических элементах - путь создания изоляторов Фарадея для лазеров с высокой средней мощностью // XII Нижегородская сессия молодых ученых «Татинец», 22-27 Апреля. «Татинец», Нижний Новгород, 2007.

21а. Zheleznov D.S., Khazanov Е.А., Mukhin I.B., Palashov О. V, Voitovich A. V. Cryogenic Faraday isolator with Sm-Co magnets // ICONO\LAT May 28 -June 1. Minsk, Belarus, 2007. P.L01-18.

22a. Zheleznov D.S., Khazanov E.A., Mukhin LB., Palashov О. V, Voitovich A. V. Magneto-optical elements shortening - The way towards Faraday isolators for high average laser power // CLEO/Europe - IQEC 2007, June 17-22 Munich, Germany, 2007. P.CA-27-MON.

23a. Железное Д.С., Мухин И.Б. Криогенные изоляторы Фарадея на постоянных магнитах из Sm-Co и Nd-Fe-B сплавов // XIII Нижегородская сессия молодых ученых 20-25 Апреля. "Татинец", Нижний Новгород, 2008.

24а. Zheleznov D.S. Experimental investigation of the cryogenic Faraday isolator // XIII Conference on Laser Optics, June 23-28. St.Petersburg, Russia, 2008.

25а. Железное Д. С., Мухин И.Б. Автоматизированная криогенная система для лазеров высокой средней мощности // VII международная молодежная научно-техническая конференция «Будущее технической науки», 20-21 Мая. Нижний Новгород, 2008.

26а. Zheleznov D.S., Starobor А. V., Palashov О. V. Cryogenic faraday isolator with disk-shaped magnetooptical element // XIV Conference on Laser Optics, June 28 - July 1. St.Petersburg, Russia, 2010. P.WeRl-p58.

27a. Starobor A.V., Zheleznov D.S., Palashov O.V., Khazanov E.A. Novel magnetooptical mediums for cryogenic Faraday isolator // ICONO/LAT 2010, August 23-26. Kazan, Russia, 2010. P.LTuL23.

28a. Железное Д.С., Палашов O.B. Криогенный изолятор Фарадея для лазерной мощности мультикиловаттного уровня // Сборник трудов IV Всероссийской школы для студентов, аспирантов, молодых ученых и специалистов, 26-29 апреля. Саров, 2010.

29а. Железное Д. С., Старобор А.В. Криогенный изолятор Фарадея // XVI Нижегородская сессия молодых ученых, 17-22 Апреля. "Красный плес", Нижний Новгород, 2011.

30а. Zheleznov D.S., Starobor А. V., Palashov O.V. Features of depolarization in cryogenic Faraday isolator with disk-shaped magnetooptical element // Nonlinear Optics: East-West Reunion, September 21-23. Suzdal, Russia, 2011.