en
Назад
УДК: 533.9:546.295
Стимулированное излучение эксимеров инертных газов в вакуумном ультрафиолете
Полный текст «Оптического журнала»
Полный текст на elibrary.ru
Публикация в Journal of Optical Technology
Герасимов Г.Н. Стимулированное излучение эксимеров инертных газов в вакуумном ультрафиолете // Оптический журнал. 2014. Т. 81. № 7. С. 7–16.
Gerasimov G.N. Stimulated emission of inert-gas excimers in the vacuum ultraviolet [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2014. V. 81. № 7. P. 7–16.
G. N. Gerasimov, "Stimulated emission of inert-gas excimers in the vacuum ultraviolet," Journal of Optical Technology. 81(7), 368-374 (2014). https://doi.org/10.1364/JOT.81.000368
Плазма инертных газов с молекулярными переходами Σ1,3u+−Σ1g+ – одна из основных активных сред для генерации стимулированного вакуумного ультрафиолетового излучения. Эксперименты c тяжелыми инертными газами при накачке их импульсным электронным пучком, выполненные в начале 70-х, доказали принципиальную возможность такой генерации. Было установлено также, что получить лазерное излучение в непрерывном режиме невозможно из-за большой ширины усиливаемого спектра. В данной публикации предложен эффективный механизм генерации стимулированного вакуумного ультрафиолетового излучения в указанных средах, в том числе в непрерывном режиме. Предлагаемый механизм объясняет противоречивые результаты предыдущих экспериментов в импульсном и непрерывном режимах.
стимулированное излучение, вакуумный ультрафиолет, эксимерные молекулы, инертные газы
Коды OCIS: 260.0260, 270.0270, 330.0330
Список источников:1. Басов Н.Г., Данилычев В.А., Попов Ю.М., Ходкевич Д.Д. Квантовый генератор в вакуумной области спектра при возбуждении жидкого ксенона электронным пучком // Письма в ЖЭТФ. 1970. Т. 12. № 10. С. 473−474.
Basov N.G., Danilychev V.A., Popov Yu.M., Khodkevich D.D. Laser operating in the vacuum region of the spectrum by excitation of liquid xenon with an electron beam // JETP Lett. 1970. V. 12. P. 329−331.
2. Koehler H.A., Ferderber L.J., Redhead D.L., Ebert P.J. Stimulated emission in high-pressure xenon excited by high-current relativistic electron beams // Appl. Phys. Lett. 1972. V. 21. № 5. P. 198−201.
3. Koehler H.A., Ferderber L.J., Redhead D.L., Ebert P.J. Vacuum-ultraviolet emission from high-pressure xenon and argon excited by high-current relativistic electron beams // Phys. Rev. A. 1974. V. 9. P. 768−781.
4. Houtermans F.G. Uber Massen-Wirkung im optischen Spektralgebiet und die Moglichkeit absolut negativ Absorption fur einige Falle von Molekulspektren (Licht-Lawine) // Helv. Phys. Acta. 1960. B. 33. S. 933−940.
5. Zvelto O. Principles of Lasers. 3rd edition / New York and London: Plenum Press, 1995. 494 p.
6. Тарасенко В.Ф., Яковленко С.И. Лазеры на димерах и галогенидах инертных газов // Квант. электрон. 1997. Т. 24. № 12. С. 1145−1153. Tarasenko V.F., Yakovlenko S.I. Rare-gas dimer and halide lasers // Quantum Electronics. 1997. V. 27. № 12. P. 1111−1118.
7. Sasaki W., Shirai T., Kubodera S., Kawanaka J., Igarashi T. Observation of vacuum-ultraviolet Kr2 * laser oscillation pumped by a compact discharge device // Opt. Lett. 2001. V. 26. № 8. P. 503−505.
8. Higashiguchi T., Mokuo S., Shirai T., Rajyaguru C., Sasaki W., Kubodera S. Dynamic of the discharge-pumped vacuum ultraviolet Kr2 * laser // IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics. 2004. V. 10. № 6. P. 1293−1297.
9. Захаренко О.А., Кузнецов А.А., Слинко В.Н., Сулакшин С.С. Экспериментальное исследование ВУФ излучения инертных газов Kr и Xe в мощном импульсном СВЧ разряде высокого давления // Квант. электрон. 1990. Т. 17. № 7. С. 891−892.
Zakharenko O.A., Kuznecov A.A., Slinko V.N., Sulakshin S.S. Experimental investigation of vacuum ultraviolet emission from Kr and Xe rare gases in a high-power high-pressure pulsed microwave discharge // Soviet Journal of Quantum Electronics. 1990. V. 20. № 7. P. 813−815.
10. Справочник по лазерам. T. 1 / Под ред. Прохорова A.M. М.: Советское радио, 1978. 504 с.
11. Barnes N.P., Barnes J.C. Injection Seeding 1: Theory // IEEE Journal of Quantum Electronics. 1993. V. 29. № 10. P. 2670−2683.
12. Крылов Н.С., Фок В.А. О двух основных толкованиях соотношения неопределенности для энергии и времени // ЖЭТФ. 1947. Т. 17. С. 93−107.
13. Фок В.А. Начала квантовой механики. М.: Наука, 1976. 376 с.
14. Gerasimov G. Excimer media gain // Spectroscopy Letters. 2001. V. 34. № 2. P. 191−197.
15. Герасимов Г.Н., Халлин Р., Малешин М.Н., Хайкеншельд Ф., Кун Т., Сандберг П. Усиление узкополосного излучения в водородной газоразрядной плазме // Опт. спектр. 2002. Т. 92. № 3. С. 521−527. Gerasimov G.N., Hallin R., Maleshin M.N., Heijkenskjold F., Kuhn T., Sundber P. Radiation amplification by a hydrogen plasma // Optics and Spectroscopy. 2002. V. 92. № 3. P. 475−480.
16. Герасимов Г.Н. Генерация узкополосного вакуумного ультрафиолетового излучения методом “injectionseeding” // Оптический журнал. 2009. Т. 76. № 6. С. 75−77.
17. Газовые лазеры / Под ред. Мак-Даниеля И., Нигена У. М.: Мир, 1986. 550 с.
18. Bigio I.J., Slatkine M. Attainment of the theoretical minimum input power for injection locking of an unstable resonator KrF laser // Opt. Lett. 1981. V. 7. P. 336−338.
19. Bigio I.J., Slatkine M. Injection-locking unstable resonator excimer lasers // IEEE Journal of Quantum Electronics. 1983. V. QE-19. № 9. P. 1426−1436.
20. Eftimiopoulos T., Stoicheff B.P., Thompson R.I. Efficient population inversion in excimer states by supersonic expansion of discharge plasmas // Opt. Lett. 1989. V. 14. № 12. P. 624−626.
21. Eftimiopoulos T., Stoicheff B.P. Argon excimer spectra in pulsed discharges with supersonic expansion // IEEE Journal of Quantum Electronics. 1992. V. 28. № 6. P. 1439−1442.
22. Tucker J.E., Masters M.F., Wexler B.L., Searles S.K. Ar2 excimer spectra excited in pulsed discharges with supersonic expansion // Opt. Lett. 1992. V. 17. № 4. P. 288−290.
23. Herzberg G. Molecular spectra and molecular structure / Second edition. Van Nostrand Reinhold Company, 1950.
24. Cheshnovsky O., Raz B., Jortner J. Electronic energy transfer in rare gas mixtures // J. Chem. Phys. 1973. V. 59. № 8. P. 3301−3307.
25. Cook J.D., Leichner P.K. Collisional and radiative excitation transfers in Kr-Xe mixtures: Quenching of Kr // Phys. Rev. A. 1985. V. 31. № 1. P. 90−98.
26. Cook J.D., Leichner P.K. Collisional and radiative excitation transfers in Kr-Xe mixtures: Emission from the Xe (3P1) resonant level and the Xe first continuum region // Phys. Rev. A. 1991. V. 43. № 3. P. 1614−1617.
27. Salamero Y., Birot A., Brunet H.,Dijols H., Caly J., Millet P. Montagne J.P. Energy transfer kinetics of the VUV emissions for Kr-Xe mixtures // J. Chem. Phys. 1981. V. 74. № 1. P. 288−296.
28. Krylov B., Gerasimov G., Morozov A., Arnesen A., Hallin R., Heijkenskjold F. Energy transfer studies in krypton-xenon mixtures excited in a cooled dc discharge // Eur. Phys. J. D. 2000. V. 8. P. 227−239.
29. Герасимов Г.Н., Крылов Б.Е., Hallin R., Arnesen A. Параметры излучения в вакуумной УФ области капиллярного разряда постоянного тока в смеси криптона с ксеноном // Опт. спектр. 2006. Т. 100. № 6. С. 896−901.
Gerasimov G., Krylov B., Hallin R., Arnesen A. Parameters of VUV radiation from a DC capillary discharge in a mixture of krypton with xenon // Optics and Spectroscopy. 2006. V. 100. № 6. P. 825−829.
30. Jansik B., Schimmelpfennig B., Agren H. Relativistic study of VUV radiation from Kr-Xe gas mixtures // Phys. Rev. A. 2003. V. 67. Р. 042501.