Article or book title, author's surname, DOI

Power pulse solid-state laser with transverse diode pumping

С.И. Державин1, С.М. Климентов2, Д.А. Машковский3, В.Н. Тимошкин4

research article Pages: 22-31

  1. 1 к.ф.-м.н., зав. лабораторией «Диодные лазеры», ООО «Новые энергетические технологии» (НЭТ); зав. лабораторией «Мощные полупроводниковые лазерные приборы», отдел мощных лазеров, Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН (Москва)
  2. 2 к.ф.-м.н., зав. лабораторией «Фотонные устройства и технологии», отдел когерентной и нелинейной оптики, Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН (Москва)
  3. 3 науч. сотрудник, лаборатория «Мощные полупроводниковые лазерные приборы», отдел мощных лазеров, Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН (Москва)
  4. 4 науч. сотрудник, лаборатория «Диодные лазеры», ООО «Новые энергетические технологии» (НЭТ); науч. сотрудник, лаборатория «Мощные полупроводниковые лазерные приборы», отдел мощных лазеров, Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН (Москва)

Abstract

The results of the constructing the powerful pulse solid-state (Nd:YAG) laser with the diode pumping having prespecified output parameters: average pulse energy - 100 mJ, average pulse duration - 30 ns, repetition rate - up to 300 Hz are presented in this article. The work was carried out in two stages: the first one consisted of creating the model sample of the laser with the continuous diode pumping, that was intended to adjust optimum quantron design; the second one was creating the final version of the laser with a pulse diode pumping. The main distinction between them consisted of a way to supply the pumping radiation.

The main problems had been solved during the work implementation were the following: providing the homogeneous and high-performance pumping radiation absorption within the active medium; realizing the safe cooling of the active element and maintaining the stable temperature mode within quantron; receiving steady generation of the laser with the prespecified output parameters.

The laser development was executed on the basis of experimental researches in which dependences of output radiation power on the pumping current, on the diode temperature, on the resonator length, on the resonator mirrors reflectance, on the focal length of a thermal lens etc were studied. The stable generation of few deca-nanoseconds pulse mode was polished.

The design of the developed laser allows to use replaceable quantrons intended for various operating modes and power characteristics of the laser. It allows to change rather flexibly the laser parameters in a wide range and to use it for various applications.

How to cite

Державин С.И., Климентов С.М., Машковский Д.А., Тимошкин В.Н. Мощный импульсный твердотельный лазер с поперечной диодной накачкой // Электромагнитные волны и электронные системы. 2016. № 6. С. 22–31.

References

 

  1. SHHerbakov I.A. Tverdotelnye lazery - odno iz vazhnejjshikh napravlenijj kvantovojj ehlektroniki // UFN. 2004. T. 174. № 10. S. 1120-1124.
  2. Kravcov N.V. Osnovnye tendencii razvitija tverdotelnykh lazerov s poluprovodnikovojj nakachkojj // Kvantovaja ehlektronika. 2001. T. 31. № 8, S. 661-677.
  3. Grechin S.G., Nikolaev P.P. Kvantrony tverdotelnykh lazerov s poperechnojj poluprovodnikovojj nakachkojj // Kvantovaja ehlektronika. 2009. T. 39. № 1. S. 1-17.
  4. Derzhavin S.I., Djukel O.A., Timoshkin V.N. Moshhnaja modulnaja matrica lazernykh diodov // EHlektromagnitnye volny i ehlektronnye sistemy. 2012. № 4. S. 34-38.
  5. Vedjashkin N.V., Derzhavin S.I., Kuzminov V.V., Mashkovskijj D.A. Novyjj metod izmerenija fokusnogo rasstojanija termicheskojj linzy v tverdotelnykh lazerakh s korotkojj aktivnojj sredojj // Kvantovaja ehlektronika. 2003. T. 33. № 4. S. 367-369.
  6. Johnston T.F. (Jr.) Beam propagation (M2) measurement made as easy as it gets: the four-cuts method // Applied Optics. 1998. V. 37. № 21. R. 4840-4850.