Оптимизация структуры и режимов работы твердотельных лазеров с диодной накачкой для получения стабильных коротких импульсов с высоким качеством пучка: отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научный руководитель В. Н. Годунов

Abstract

Объект исследования – лазерные системы. Цель проекта – создание рекомендаций по оптимизации структуры и режимов работы твердотельных лазеров с диодной накачкой для получения стабильных коротких импульсов с высоким качеством пучка. Методы исследования -- моделирования процессов формирования усиленного излучения в резонаторе лазерной системы и экспериментальные измерения параметров выходного лазерного излучения. В результате проведенных исследований сформулирован ряд рекомендаций по выбору оптимальных параметров твердотельных лазеров с продольной и поперечной диодной накачкой, сделаны принципиальные выводы об условиях использования простой точечной модели для описания лазеров с продольной диодной накачкой и проведена детальная проработка нового метода описания формирования поляризованного излучения в лазерных система с быстрой фазовой релаксацией. Данный метод может быть использован для широкого круга лазерных систем, однако в рамках данного исследования основной упор сделан на поверхностно излучающих лазерах, поскольку для них имеется большой объем экспериментальных данных. Метод позволил дать простую и физически прозрачную интерпретацию наблюдающимся эффектам (в частности, впервые объяснено явление аномального сдвига точки поляризационного переключения при быстром изменении тока накачки). Показано, что поляризационный гистерезис имеет чисто динамическую природу и может наблюдаться даже при очень медленном изменении инжекционного тока. Развитие разработанного метода может иметь существенное фундаментальное значение для понимания процессов формирования мультистабильных состояний в нелинейных системах. Результаты работы использованы при выполнении двух проектов в рамках программы ГКНТ “Эталоны и научные приборы”.