Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 634699)
Контекстум
.

Мощные газовые лазеры (200,00 руб.)

0   0
Первый авторЛосев В. Ф.
АвторыТомский политехн. ун-т
ИздательствоИзд-во ТПУ
Страниц110
ID260512
АннотацияВ учебном пособии изложены основы взаимодействия оптического излучения с веществом, рассматриваются принципы работы мощных газовых лазеров, основные физические процессы в лазерных активных средах, свойства лазерного излучения и методы управления им, способы создания активных сред, методы формирования мощных лазерных импульсов с высоким качеством излучения. Разработано в рамках реализации Инновационной образовательной программы ТПУ по направлению «Энергосберегающие, базовые, специальные и промышленные электроразрядные, радиационные и плазменно-пучковые технологии».
Кем рекомендованоРедакционно-издательским советом Томского политехнического университета
Кому рекомендованоПредназначено для студентов физико-технических специальностей.
ISBN---
УДК621.373.826.038.823 (075.8)
ББК32.865я73
Лосев, В. Ф. Мощные газовые лазеры : учеб. пособие / Томский политехн. ун-т; В. Ф. Лосев .— Томск : Изд-во ТПУ, 2009 .— 110 с. — URL: https://rucont.ru/efd/260512 (дата обращения: 24.04.2024)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» В.Ф. Лосев МОЩНЫЕ ГАЗОВЫЕ ЛАЗЕРЫ Издательство Томского политехнического университета 2009 Рекомендовано в качестве учебного пособия Редакционноиздательским советом Томского политехнического университета УДК 621.373.826.038.823 (075.8) ББК 32.865я73 Л79 Лосев В.Ф. <...> Формирование высококогерентного излучения в эксимерных лазерах . <...> Узкополосное излучение с малой расходимостью в задающем генераторе . <...> Расходимость излучения в мощных лазерах с неустойчивым резонатором . <...> Использование нелинейной среды в эксимерных лазерных системах . <...> Влияние турбулентности атмосферы на изменение расхо димости лазерного пучка и возможность компенсации этой неоднородности с помощью ОВФ при ВРМБ . <...> Формирование короткой длительности импульса излучения XeClлазера при ВРМБ . <...> Формирование излучения в резонаторе с ВРМБсредой . <...> Механизм генерации лазера на молекуле KrF . <...> Прокачка лазерной смеси в разрядном промежутке . <...> Их отличительными особенностями являются высокая стабильность частоты, временная и пространственная когерентность излучения, разнообразие способов создания инверсной населенности, а также возможность регулировать мощность излучения в очень широких пределах за счет отсутствия ограничения на размер активной среды. <...> В газовых лазерах низкого давления инверсная населенность создается в процессе тлеющего разряда. <...> В зависи мости от типа лазера (молекулы) можно рассматривать следующие два класса. лазер, генерирующий на длине волны 10,6 или 9,5 мкм. <...> Интересен также азотный лазер ( = 337,1 нм), который относится к лазерам на электронноколеба тельных переходах. <...> Он не столь эффективен, как эксимерный лазер, но отличается простотой и дешевизной. <...> Наиболее интересный пример этой категории лазеров с точки зрения эффективности и мощности представляют эксимерные <...>
Мощные_газовые_лазеры.pdf
УДК 621.373.826.038.823 (075.8) ББК 32.865я73 Л79 Лосев В.Ф. Л79 Мощные газовые лазеры: учебное пособие / В.Ф. Лосев. – Томск: Издво Томского политехнического университета, 2009. – 110 с. В учебном пособии изложены основы взаимодействия оптического излучения с веществом, рассматриваются принципы работы мощных га зовых лазеров, основные физические процессы в лазерных активных сре дах, свойства лазерного излучения и методы управления им, способы соз дания активных сред, методы формирования мощных лазерных импуль сов с высоким качеством излучения. Разработано в рамках реализации Инновационной образовательной программы ТПУ по направлению "Энергосберегающие, базовые, спе циальные и промышленные электроразрядные, радиационные и плаз меннопучковые технологии" и предназначено для студентов физико технических специальностей. УДК 621.373.826.038.823 (075.8) ББК 32.86-5я73 Рецензент Доктор физикоматематических наук ведущий научный сотрудник ИСЭ СО РАН В.М. Орловский © Лосев В.Ф., 2009 © Томский политехнический университет, 2009 © Оформление. Издательство Томского политехнического университета, 2009
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 Глава I ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С ВЕЩЕСТВОМ, СВОЙСТВА ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ И АКТИВНОЙ СРЕДЫ . . . . . . . . .7 1.1. Три основных процесса взаимодействия излучения с веществом . . . . .7 1.2. Принцип прохождения волны через среду . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 1.3. Схемы накачки и лазерной генерации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 1.4. Свойства лазерного излучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15 1.4.1. Монохроматичность лазерного излучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15 1.4.2. Когерентность лазерного излучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15 1.4.3. Направленность лазерного излучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17 1.4.4. Яркость лазерного излучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18 1.5. Свойства активной среды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19 Глава 2 ФОРМИРОВАНИЕ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В РЕЗОНАТОРЕ . . . . . . . .22 2.1. Резонаторы с плоскими зеркалами . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22 2.2. Резонаторы со сферическими зеркалами . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25 2.3. Схемы резонаторов для формирования одномодового пучка . . . . . . . .31 2.4. Схемы лазеров с модуляцией добротности резонатора . . . . . . . . . . . . .33 2.5. Усиление лазерного излучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36 2.6. Расходимость излучения лазерного пучка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38 2.7. Формирование высококогерентного излучения в эксимерных лазерах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39 2.7.1. Узкополосное излучение с малой расходимостью в задающем генераторе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39 2.7.2. Расходимость излучения в мощных лазерах с неустойчивым резонатором . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43 2.7.3. Режим инжекционной синхронизации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50 2.7.4. Использование нелинейной среды в эксимерных лазерных системах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56 2.7.4.1. Вынужденное комбинационное рассеяние света . . . . . . . . .56 2.7.4.2. Вынужденное рассеяние Мандельштама–Бриллюэна . . . . .58 2.7.4.3. Использование в эксимерных лазерах ВРМБсреды . . . . . . .59 2.7.4.4. Обращение волнового фронта . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59 2.7.4.5. Влияние турбулентности атмосферы на изменение расхо димости лазерного пучка и возможность компенсации этой неоднородности с помощью ОВФ при ВРМБ . . . . . . . .62 3
Стр.3
2.7.4.6. Формирование короткой длительности импульса излучения XeClлазера при ВРМБ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .65 2.7.4.7. Формирование излучения в резонаторе с ВРМБсредой . . .69 2.7.4.8. Преобразование излучения УФлазеров в процессе ВКР . . .73 Глава 3 МОЩНЫЕ ГАЗОВЫЕ ЛАЗЕРЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .75 3.1. Эксимерные лазеры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .75 3.1.1. Общая характеристика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .75 3.1.2. Механизм генерации лазера на молекуле KrF . . . . . . . . . . . . . . . . .77 3.1.3. Схемы предыонизации разрядного промежутка . . . . . . . . . . . . . . .78 3.1.4. Электрические схемы возбуждения газовой смеси . . . . . . . . . . . . .80 3.1.5. Прокачка лазерной смеси в разрядном промежутке . . . . . . . . . . .83 3.1.6. Эксимерные лазеры, разработанные в городе Томске . . . . . . . . . .85 3.1.6.1. Частотные электроразрядные лазеры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85 3.1.6.2. Лазеры с накачкой электронным пучком . . . . . . . . . . . . . . . .87 3.2. Азотные лазеры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .91 3.2.1. Принцип работы азотного лазера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .91 3.2.2. Описание азотного лазера NL1100 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .93 3.3. Электроразрядные СО2 лазеры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .95 3.3.1. Общая характеристика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .95 3.3.2. Механизм создания инверсии в СО2 3.3.3. Конструкции СО2 3.3.4. Схемы питания СО2 лазерах . . . . . . . . . . . . . . . . .96 лазеров и способы их возбуждения . . . . . . . . .98 лазера с продольным разрядом . . . . . . . . . .107 3.4. Элементная база ультрафиолетовых лазеров . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .108 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .109 4
Стр.4