Ослабление моноимпульса неодимового лазера в цветных оптических стёклах

Мелик-Гайказов Г.В., Дмитриенко Д.Б., Кузнецов Г.П., Ассовский И.Г.

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Мелик-Гайказов Г.В., Дмитриенко Д.Б., Кузнецов Г.П., Ассовский И.Г. Ослабление моноимпульса неодимового лазера в цветных оптических стёклах //
Оптический журнал. 2022. Т. 89. № 6. С. 81–89. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2022-89-06-81-89

Melik-Gaikazov G.V., Dmitrienko D.B., Kuznetsov G.P., Assovskii I.G. Attenuation of a single pulse of a neodymium laser in colored optical glasses [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2022. V. 89. № 6. P. 81–89. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2022-89-06-81-89

Ссылка на англоязычную версию:

G. V. Melik-Gaikazov, D. B. Dmitrienko, G. P. Kuznetsov, and I. G. Assovskii, "Attenuation of a single pulse of a neodymium laser in colored optical glasses," Journal of Optical Technology. 89(6), 365-370 (2022). https://doi.org/10.1364/JOT.89.000365

Аннотация:

Предмет исследования. Энергию лазерной вспышки измеряют непосредственно калориметром. Форму оптического импульса регистрируют при помощи фотоэлемента. Интенсивность излучения, преобразованного в фототок, приводят в относительных единицах. В оптической среде с сильным рассеянием освещённость изменяется в широких пределах. Чтобы составить баланс лучевой энергии в энергетических единицах, необходимо градуировать фотоэлемент непосредственно от лазера. Этого можно добиться, последовательно ослабляя энергию лазерного пучка с помощью цветных светофильтров. Метод. Исследовано ослабление моноимпульса неодимового лазера (длина волны λ = 1064 нм, длительность по уровню 0,5 t1/2 ≈ 5×10–9 с), пропущенного сквозь цветные светофильтры различных марок. Основные результаты. Обнаружено значительное расхождение интенсивности проходящего излучения для образцов с равной оптической плотностью, но различных марок стекла. Выделены три группы стёкол, различающиеся по уровню и характеру пропускания. Экспериментальные данные находят объяснение в рамках модели нелинейного поглощения излучения. Практическая значимость. Экспериментально подобраны светофильтры, наиболее пригодные для работы в данных условиях. Наилучшие характеристики у стекла марки ЖЗС. Не следует применять стёкла с наибольшим показателем поглощения.

Ключевые слова:

лазер YAG: Nd3+, нелинейное поглощение, цветные оптические стёкла, оптическая плотность

Коды OCIS: 160. 2750, 140.3530

Список источников:

1. Лендьел Б. Лазеры. Генерация света с помощью вынужденного излучения. Пер. с англ. М.: Мир, 1964. 208 с.
2. ГОСТ 9411-91. Стекло оптическое цветное. М.: Издательство стандартов, 1991. 48 с.
3. Вейнберг Т.И. Каталог цветного стекла. М.: Машиностроение, 1967. 61 с.
4. Петровский Г.Т. Цветное оптическое стекло и особые стекла. Каталог / Под ред. Петровского Г.Т. М.: Дом оптики, 1990. 228 с.
5. Китайгородский И.И. Технология стекла / Под ред. Китайгородского И.И. М.: Госстройиздат, 1961. 610 с.
6. Никольский Б.П. Справочник химика. Том 1–4 / Под ред. Никольского Б.П. Л.: Химия, 1967. 919 с.
7. Волькенштейн М.В. Молекулярная оптика. М.-Л.: ГИТТЛ, 1951. 744 с.
8. Саркисов П.Д., Сигаев В.Н., Голубев Н.В., Савенков В.И. Оптическое фосфатное стекло // Патент РФ № 2426701. 2011.
9. Малашевич Г.Е., Сигаев В.Н., Саркисов П.Д. и др. Стекло // Патент РФ № 2386596. 2010.
10. Замятин О.А., Чурбанов М.Ф., Плотниченко В.Г. и др. Удельный коэффициент поглощения меди в стекле (TeO2)0.80(MoO3)0.20 // Неорганические материалы. 2015. Т. 51. № 12. С. 1380–1384.
11. Корнилова Э.Е., Лунькин С.П., Уголева М.Я. Стекло для светофильтров // А.с. № 1632955А1. Бюл. изобр.1991. № 9. С. 4
12. Корнилова Э.Е., Якунинская А.Е. Стекло для светофильтров // Патент РФ № 2045488. 1995.
13. Щавелев О.С., Плуталова Н.Ю., Цветков А.Д., Любочская Г.Н. Цветное стекло // А.с. № 587111. Бюл. изобр. 1978. № 1. С. 4.
14. Могильная Л.Г., Зиновьева О.Б., Фирсова Ю.А., Гулюкин М.Н. Цветное оптическое стекло // Оптический журнал. 2013. Т. 80. № 4. С. 70–71.
15. Фирсова Ю.А., Гулюкин М.Н., Храмогин Д.А. Нейтральные стекла и особенности их синтеза в газовых печах // Контенант. 2020. Т. 19. № 1. С. 24–28.
16. Гусев П.Е., Арбузов В.И., Ворошилова М.В. и др. Влияние красящих примесей на поглощение лазерного неодимового фосфатного стекла на длине волны генерации // Физика и химия стекла. 2006. Т. 32. № 2. С. 201–210.
17. Ландсберг Г.С. Оптика. М.: Физматлит, 2003. 848 с.
18. Чунаев Д.С., Снопатин Г.Е., Плотниченко В.Г., Карасик А.Я. Двухфотонное поглощение в стеклах на основе сульфида мышьяка // Квантовая электроника. 2016. Т. 46. № 10. С. 895–898.
19. Чунаев Д.С., Замятин О.А., Карасик А.Я., Плотниченко В.Г., Карасик А.Я. Двухфотонное поглощение в теллуритно-цинкатном стекле 70TeO2-30ZnO // Квантовая электроника. 2018. Т. 48. № 8. С. 715–716.

20. Касымджанов М.А., Курбанов С.С., Захидов Э.А. и др. Одно- и двухфотонное поглощение в многокомпонентных стеклах и измерение кубической нелинейной восприимчивости // Оптика и спектроскопия. 2006. Т. 101. № 1. С. 115–119.
21. Кузюкина Ю.С. Особенности нелинейного оптического отклика в халькогенидных стеклах вблизи края полосы фундаментального поглощения // Автореф. канд. дис. Саратов: Саратовский государственный университет, 2015. 22 с.
22. Салманов В.М., Гусейнов А.Г., Магомедов Р.М. и др. Нелинейное оптическое поглощение в GaAs при лазерном возбуждении // Оптика и спектроскопия. 2020. Т. 128. № 4. С. 513–516.
23. Долотов С.М., Колдунов Л.М., Колдунов М.Ф. и др. Нелинейное поглощение лазерного излучения фталоцианинами цинка и свинца и порфирином цинка, находящимися в композитной матрице нанопористое стекло — полимер // Квантовая электроника. 2012. Т. 42. № 1. С. 39–43.
24. Блонский И.В., Кадан В.Н., Шпотюк О.И. и др. Нестационарное поглощение света в стекле, вызванное фемтосекундными лазерными импульсами // Квантовая электроника. 2009. Т. 39. № 10. С. 933–937.
25. Мелехин В.Г., Колобкова Е.В., Липовский А.Л. и др. Фторофосфатные стекла, активированные квантовыми точками PbSe, и их нелинейные характеристики // Физика и химия стекла. 2008. Т. 34. № 4. С. 462–469.
26. Межрюков А.М. Оптические свойства силикатных стекол в условиях нелинейного поглощения лазерного излучения // Автореф. канд. дис. СПб.: Ун-т ИТМО, 1994. 18 с.
27. Корепанова А.Г., Кривенков Р.Ю., Михеев Г.М. Нелинейное поглощение в красных стеклянных фильтрах на длине волны 1064 нм // Приборостроение в XXI веке. Интеграция науки, образования и производства. Сб. матер. XIII международной научно-практической конф. 22–24 ноября 2017. Ижевск, РФ. 2018. С. 648–655.
28. Кондиленко И.И., Коротков П.А., Хижняк А.И. Физика лазеров. Киев: Вища школа, 1984. 232 с.
29. Карлов Н.В. Лекции по квантовой электронике. М.: Наука, 1983. 319 с.
30. Кикоин И.К. Таблицы физических величин. Справочник / Под ред. Кикоина И.К. М.: Атомиздат, 1976. 1006 с.