Institutul de Fizică Aplicată

sisteme laser în stare solidă, cu canale multiple fascicule de radiație coerentă adăugarea

Una dintre cele mai promițătoare modalități de a crea lasere cu putere mare (ca medie a lungul timpului, iar vârful pulsului) este adăugarea coerentă cu canale multiple de fascicule laser sisteme. radiație Coherent adăugarea de canale cu laser N amplificare poate mări capacitatea într-un fascicul cu divergență scăzută este proporțională cu numărul de canale (totalul paraxial optice crește intensitatea fasciculului ca N2). Odată cu utilizarea de plus coerente în ultimii ani, a fost construit sisteme laser cu semiconductori cu o putere medie de timp mai mare de 100 kW, în fază de înaltă calitate - cel mai puternic dintre sisteme solide de stat existente din lume.
Ca rezultat al investigațiilor mecanismelor modifică indicele de refracție al cristalelor laser și ochelari O. L. Antipov și co-lucrătorilor a fost implementată o nouă metodă pentru adăugarea coerentă a sistemelor cu laser cu fibre. Ea se bazează pe efectul schimbării indicelui de refracție în fibrele phosphosilicate sau silice-alumină dopate cu Yb 3+. Tm 3+. Nd 3+ (utilizat ca mediu de câștig în lasere cu fibre) sub acțiunea rezonanței undei pompei sau saturația (populația inversiune imagistica). Implementat însumare coerent de radiație de la două canale de amplificare cu fibre dopate cu erbiu, în care elementul de controlat funcția efectuează cu laser multe fibre dopate cu Yb 3+. Controlul cu fibre indicele de refracție yterbiu efectuat de pompare radiație a semnalului (la o lungime de undă de 980 nm) și un semnal de saturație (la 1064 nm). Folosind algoritmul de modulare a semnalului de amplitudine de control și detectarea sincron în bucla de feedback oferă de mare viteză, care să permită compensarea zgomotului în banda mai mare de 10 kHz și a dus la adăugarea de radiație coerentă a două amplificatoare cu fibre, cu o eficiență de aproximativ 95%. Metoda propusă de control al optice rezonant asigură un zgomot redus și performanțe mai bune (în comparație cu fibrele prin deformare mecanică) și, spre deosebire de control electro permite crearea unui sistem laser complet fibre.

Institutul de Fizică Aplicată

amplificator erbiu Schema cu adăugare canal bi-coerent
prin controlul rezonant indicele de refracție al unui amplificator dopat cu yterbiu

O altă metodă coerentă plus, studiată în IAP asociată cu utilizarea de modulație electro-optică a indicelui de refracție al LiNbO3 cristal. are o sensibilitate record de electro-optice. De mare viteză electrooptic modulatori de tip ghid de undă, aliniate cu sistem de urmărire cu laser fibra permite schimbări foarte rapide de pe traseul optic al fasciculelor laser de mare putere și, eventual, să compenseze denaturarea zgomot în bandă largă.

IAP, împreună cu Institutul de Optica atmosferice conduce simulare a unui puternic sistem laser radiații mai multe canale în atmosferă. Sa constatat că utilizarea de tehnici de combinare coerente poate oferi focalizarea radiației laser intens pe țintă la distanță, chiar și în distorsiune atmosferică fascicul puternic.
angajații sunt implicați în IAP programul internațional ICAN (International Coherent Amplification Network), care vizează crearea unui sistem unic cu laser cu medie ridicată și putere de vârf. Folosind tehnica de mai multe canale plus coerente de radiație laser a sistemului format din amplificatoare cu fibre și în stare solidă, în cadrul programului ICAN ar trebui să atingă nivelul megawatt al puterii optice (în medie în timp) într-un grinzi de înaltă calitate. Un astfel de sistem cu laser pentru parametrii de radiații mult superioară tuturor existente în lume, este proiectat pentru a accelera particulele elementare și energiile lor record de realizare într-o nouă generație de acceleratoare.

Institutul de Fizică Aplicată

Institutul de Fizică Aplicată