Источники оптического импульсного когерентного излучения для информационных систем I Общий обзор лазерных систем. - презентация

1 Источники оптического импульсного когерентного излучения для информационных систем I Общий обзор лазерных систем

2 ... Laser... inter eximia naturae dona numeratum plurimis compositionibus inseritur... Лазеродин из чудеснейших даров природы, имеющий множество применений Плиний Старший, «Естественная история», XXII, 49 (1 в. н. э.) Light Amplification Stimulated Emission of Radiation Усиление света вынужденным испусканием излучения

3 A.Einstein. Zur Quantentheorie der Strahlung.// Phys.Z., 18 (1917) 121

4 История создания лазеров 1951 – Ч. Таунс, А. Шавлов 1954 – Н.Г. Басов и А.М. Прохоров 1960 – Т. Мейман (рубин), Е. Снитцер (Nd:glass) 1961 – А. Джаван (He-Ne) 1962 – Р. Холл (GaAs) 1968 – Ж.И. Алферов (гетероструктуры)

5 1. Н.Г. Басов, А.М. Прохоров. Применение молекулярных пучков для радиоспектроскопичес-кого изучения вращательных спектров молекул. // ЖЭТФ, 27 (1954) J.P. Gordon, H. J. Zeiger and C. H. Townes. The maser A-type of microwave amplifier, frequency standard, and spectrometer.// Phys. Rev., 95 (1954) A.L. Schawlow, C.H. Townes. Infrared and optical masers.// Phys. Rev.,112 (1958) T.H.Maiman Stimulated optical radiation in ruby masers. // Nature, I (1960) A. Javan, W.B.J. Bennett, D.R. Herriott. Population inversion and continuous optical maser oscillation in a gas discharge containing a He-Ne mixures.// Phys. Rev. Letts, 6 (1961) R.N. Hall, G.E. Fenner, J.D. Kingsley, T.J. Soltys, R.O. Carlson. Coherent light emission from GaAs junctions.// Phys. Rev. Letts, 9 (1962) Ж.И. Алферов, В.М. Андреев, В.И. Корольков, Е.Л. Портной, Д.Н. Третьяков. // Когерентное излучение в эпитаксиальных структурах с гетеропереходами в системе AlAs-GaAs.// ФТП 2 (1968) 1545

6 Современное состояние лазерной индустрии в мире

7

8

9 Рост рынка полупроводниковых лазеров

10 Принципы лазерной генерации I

11 Принципы лазерной генерации II F – плотность потока фотонов N1 – населенность нижнего уровня N2 – населенность верхнего уровня - сечение вынужденного излучения

12 Принципы лазерной генерации III Критическая инверсия l R1R1 R2R2 Условие генерации в резонаторе Фабри-Перо (потери только на зеркалах) Обратная связь

13 Принципы лазерной генерации IV

14 Четырехуровневый лазер

15 Свойства лазерных кристаллических сред для диодной накачки

16 Diode laser Nd:YLF Laser crystal Cylinder lens Laser beam Pump beam Структура лазерного модуля с диодной накачкой

17 AO Q-switch Gain module Diode Laser bar Nd:YLF slab Оптическая схема лазера с диодной накачкой

18 Выходные характеристики лазера с диодной накачкой

19 Внешний вид лазера MPS-1047

20 HR Collimated 20 W Laser Diode Bars Nd:YVO4 Slab Лазерный модуль с Nd:YVO4

21 1064 nm, >15 W multimode, >13 W TEM00, 46.3% slope, 35.0% optical and 13%electrical efficiency nm, >6 W TEM00, 26% slope, 15% optical and 6% electrical efficiency.

22 AO Q-switch Gain module Diode Laser bar Nd:YLF Oscillator Faraday Isolator 1st Stage Amplifier 2nd Stage Amplifier 5kHz 37W CW 5kHz 25W CW 5kHz 13.5W CW Nd:YLF slab M = 1.07 (H), 1.1 (V) 2 Лазерная система задающий генератор – многопроходовый усилитель

23

24