Конструирование оптических резонаторов, страница 7

Рис.3.3. Относительное спектральное поглощение ИАГ

ческой прочностью. Время паузы составляет от 10...15 с, у маломощных ОКГ - до 4... 6 мин у мощных. Энергия вспышки лежит в пределах 100...2500 Дж. Применение принудительного охлаждения {водяного или воздушного) АВ обязательно. Несмотря на охлаждение, между осью АВ и его боковой поверхностью возникает перепад температуры, который ухудшает работу лазера[16].

Вторым элементом излучателя является осветитель, состоящий из лампы накачки и отражателя. Общим для твердотельных лазеров является использование единственно возможного для них метода накачки АВ с

помощью оптического излучения различных источников.

Рис.3,4. Кривая относительного спектрального поглощения неодимового стекла [15]

Конструкция осветителя определяется геометрией лампы и АВ, их взаимным расположением и режимом работы лазера. Она существенно влияет на эффективность и равномерность накачки, от этого в конечном итоге сильно зависят энергетические характеристики лазера [l7] . Наибольшее распространение в лазерной технике получили

Рио.3.5. Схемы конструкций осветителей [17]

цилиндрические АВ и прямые трубчатые лампы накачки. Некоторые конструктивные варианты осветителей даны на рис.3.5.

В твердотельных ОКГ широко применяются   осветители, у которых лампа расположена параллельно оси АВ, а отражатель имеет форму эллиптического цилиндра, в фокальных осях которого находятся лампа и АВ (рис.3.5,а). Круговые цилиндры проще в изготовлении, но менее эффективны. На внутреннюю поверхность отражателя наносятся отражающие покрытия, которые бывают зеркальными и диффузными. Зеркальное покрытие обеспечивает больший коэффициент отражения излучения, но дает худшую, чем диффузное покрытие однородность распределения мощности накачки по длине АВ. Цилиндрические отражатели часто изготавливаются в виде моноблоков из стекла или кварца с отверстиями для расположения АВ и лампы накачки (см.рис. 3.5,в). На наружную поверхность блока наносится отражающее покрытие, В лазерах с большой выходной энергией применяются АВ в виде стержня, диаметр которого превосходит диаметр ламп накачки. В этом случае для повышения плотности накачки применяются многоламповые осветители (рис.3,5,г). Для охлаждения АВ и лампы накачки применяется либо воздушное, либо жидкостное охлаждение. Наличие в отражателе жидкости повышает эффективность накачки за счет уменьшения отражения от поверхности АВ.

3.2. Расчет твердотельных лазеров

Расчет твердотельных лазеров производится по плану, предложенному во введении настоящего пособия, по формулам и о учетом справочных данных [l] и приведенных выше, в разд.    2. Ниже следует лишь некоторые уточнения.

При подсчете КПД накачки в [l] вводится понятие , характеризующее   работу отражателя. Имеются различные методики определения . В частности, в [l7| дается сравнительно простая формула расчета  двухлампового осветителя.

Расчет  можно провести по этой формуле, кроме того, для инженерной практики можно рекомендовать выбрать  на основании экспериментальных данных [l6](табл. 3.1.).

.                                                        Таблица 3.1

Характеристики отражателей лазера на неодимовом стекле