Энергоэффективный источник импульсного лазерного излучения на кольцевой линии задержки

Алексеев В.А., Зарипов М.Р., Усольцев В.П., Юран С.И.

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Алексеев В.А., Зарипов М.Р., Юран С.И., Усольцев В.П. Энергоэффективный источник импульсного лазерного излучения на кольцевой линии задержки // Оптический журнал. 2021. Т. 88. № 7. С. 12–17. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2021-88-07-12-17

Alekseev V.A., Zaripov M.R., Yuran S.I., Usoltsev V.P. Energy-efficient source of pulsed laser radiation based on a ring delay line [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2021. V. 88. № 7. P. 12–17. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2021-88-07-12-17

Ссылка на англоязычную версию:

V. A. Alekseev, M. R. Zaripov, S. I. Yuran, and V. P. Usol’tsev, "Energy-efficient source of pulsed laser radiation based on a ring delay line," Journal of Optical Technology. 88(7), 360-363 (2021). https://doi.org/10.1364/JOT.88.000360

Аннотация:

Приведена структурная схема и описан принцип действия системы с синхронным некогерентным суммированием лазерных импульсов на кольцевой линии задержки. Проведен анализ эффективности таких систем при применении в качестве кольцевой задержки кварцевых или полимерных волоконных световодов, в которых циркулирует излучение с длинами волн 450, 532, 650, 850, 1310 или 1550 нм. Получены графики зависимости предельного коэффициента энергетической эффективности от частоты следования исходных лазерных импульсов. Показано, что система становится энергетически эффективной, когда частота следования исходных импульсов превышает определенную частоту отсечки, значения которой составляют от единиц килогерц до десятков мегагерц.

Ключевые слова:

пиковая мощность, линия оптической задержки, энергетическая эффективность, некогерентное суммирование пучков

Коды OCIS: 140.3298, 060.2340

Список источников:

1. Андреев А.А. Сверхсильный свет (достижения и перспективы) // Оптический журнал. 2018. Т. 85. № 11. С. 19–28.
2. Chang G., Wei Z. Ultrafast fiber lasers: An expanding versatile toolbox // iScience. 2020. V. 23. № 5. P. 101101.

3. Bartulevicius T., Veselis L., Madeikis K., Michailovas A., Rusteika N. Compact femtosecond 10 μJ pulse energy fiber laser with a CFBG stretcher and CVBG compressor // Optical Fiber Technol. 2018. V. 45. P. 77–80.
4. Обронов И.В., Демкин А.С., Мясников Д.В. Твердотельный усилитель на основе кристалла Yb:YAG с одномодовой лазерной накачкой на длине волны 920 нм // Квант. электрон. 2018. Т. 48. № 3. С. 212–214.
5. Алешкина С.С., Липатов Д.С., Кочергина Т.А., Вельмискин В.В., Темянко В.Л., Котов Л.В., Бардина Т.Л., Бубнов М.М., Гурьянов А.Н., Лихачев М.Е. Полностью волоконный одномодовый усилитель слабого сигнала для спектрального диапазона около 0.976 мкм // Квант. электрон. 2019. Т. 49. № 10. С. 919–924.
6. Motes A. Laser beam combining. Rio-Rancho: AM Photonics, 2015. 132 p.
7. Алексеев В.А., Перминов А.С., Юран С.И. Повышение пиковой мощности источника импульсного лазерного излучения с применением оптических линий задержки // Оптический журнал. 2018. Т. 85. № 12. С. 8–14.
8. Алексеев В.А., Зарипов М.Р., Перминов А.С., Ситникова Е.А., Усольцев В.П., Юран С.И. Повышение пиковой мощности импульсного источника лазерного излучения с применением кольцевой волоконной линии задержки // Приборы и методы измерений. 2019. Т. 10. № 2. С. 151–159.
9. Bai Y., Lei G., Chen H., Feng X., Li D., Bai J. Incoherent space beam combining of fiber-transmitted semiconductor lasers for oil well laser perforation // IEEE Access. 2019. V. 7. P. 154457–154465.
10. Yang G., Liu L., Jiang Z., Wang T., Guo J. Incoherent beam combining using fast steering mirrors // J. Modern Opt. 2016. V. 64. № 3. P. 251–258.
11. Glebov L.B., Drachenberg D., Andrusyak O., Venus G., Smirnov V., Lumeau J. Ultimate efficiency of spectral beam combining by volume Bragg gratings // Appl. Opt. 2013. V. 52. № 30. P. 7233–7242.
12. Van Zandt N.R., Cusumano S.J., Bartell R.J., Basu S., McCrae Jr.J.E., Fiorino S.T. Comparison of coherent and incoherent laser beam combination for tactical engagements // Opt. Eng. 2012. V. 51. № 10. P. 104301.
13. Brignon A. Coherent laser beam combining. Weinheim: Wiley-VCH, 2013. 509 p.
14. Yang Y., Geng C., Li F., Huang G., Li X. Multi-aperture all-fiber active coherent beam combining for freespace optical communication receivers // Opt. Exp. 2017. V. 25. № 22. P. 27519–27532.
15. Богатов А.П., Дракин А.Е., Микаелян Г.Т. Когерентное сложение оптических пучков диодных излучателей в системе задающий генератор — зигзагообразный усилитель мощности // Квант. электрон. 2019. Т. 49. № 11. С. 1014–1018.
16. Алексеев В.А., Юран С.И., Перминов А.С. и др. Источник импульсного лазерного излучения // Патент России № 189439. 2019.
17. Слепов Н.Н. Оптическое волокно как среда передачи // Волоконно-оптическая техника: современное состояние и новые перспективы / Под ред. Дмитриева С.А. и Слепова Н.Н. М.: Техносфера, 2010. С. 25–50.
18. Ziemann O., Krauser J., Zamzow P.E., Daum W. POF handbook. Optical short range transmission systems. Berlin: Springer-Verlag, 2008. 880 p.
19. Thorlabs — Graded-index polymer optical fiber (GI-POF). https://www.thorlabs.com/catalogPages/1100.pdf
20. Никоноров Н.В., Сидоров А.И. Материалы и технологии волоконной оптики: специальные оптические волокна: учеб. пособ., курс лекций. СПб: СПбГУ ИТМО, 2009. 130 с.