Journal of Communications Technology and ElectronicsJournal of Communications Technology and ElectronicsРадиотехника и электроника0033-84943034-5901The Russian Academy of Sciences65073210.31857/S0033849423120161GZBUBGNEW ELECTRONIC SYSTEMS AND ELEMENTSНОВЫЕ РАДИОЭЛЕКТРОННЫЕ СИСТЕМЫ И ЭЛЕМЕНТЫUnknownCreation of High-Power Technological Nanosecond Frequency-Pulse Solid-State Lasers: Problems and SolutionsСоздание мощных технологических наносекундных частотно-импульсных твердотельных лазеров: проблемы и решенияRogalinV. E.РогалинВ. Е.v-rogalin@mail.ruKrymskiiK. M.КрымскийК. М.v-rogalin@mail.ruInstitute of Electrophysics and Electric Power Engineering, Russian Academy of SciencesИнститут электрофизики и электроэнергетики РАНMoscow Institute of Physics and Technology (National Research University)Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)0112202368121236124531012025Copyright ©; 2023, В.Е. Рогалин, К.М. КрымскийCopyright ©; 2023, В.Е. Рогалин, К.М. Крымский2023В.Е. Рогалин, К.М. КрымскийВ.Е. Рогалин, К.М. Крымскийhttps://innoscience.ru/0033-8494/article/view/650732

A review analysis of the problematic aspects of creating high-power nanosecond frequency-pulse solid-state lasers for use in various technological fields, including the electronics industry, has been carried out. Considered installations with various pumping methods (lamp and diode) in the frequency (about 100 Hz) of generation in the micron region of the infrared range. The possibilities of increasing the energy potential of influencing pulses in master oscillator-amplifier circuits, including two-pass amplification, are analyzed. Discussed possibilities and prospects for the use of lasers with active elements (AEs) on glass, as well as the synthesis of large-sized garnet single crystals with an admixture of rare earth elements and opticalceramics for the production of AEs.

Проведен обзорный анализ проблемных аспектов создания мощных наносекундных частотно-импульсных твердотельных лазеров для применения в различных технологических областях, в том числе в области электронной промышленности. Рассмотрены установки с различными способами накачки (ламповой и диодной) в частотном (порядка 100 Гц) варианте генерации в микронной области инфракрасного диапазона. Проанализированы возможности наращивания энергопотенциала воздействующих импульсов в схемах “задающий генератор-усилитель”, включая двухпроходовое усиление. Обсуждены возможности и перспективы применения лазеров с активными элементами (АЭ) на стекле, а также синтеза крупногабаритных монокристаллов граната с примесью редкоземельных элементов и оптической керамики для изготовления АЭ.

Koechner W. Solid-State Laser Engineering. N.Y.: Springer, 2006.Мак А.А., Сомс Л.Н., Фромзель В.А., Яшин В.Е. Лазеры на неодимовом стекле. М.: Наука, 1990.Зверев Г.М.. Голяев Ю.Д., Шалаев Е.А., Шокин А.А. Лазеры на алюмоиттриевом rранате с неодимом. М.: Радио и связь, 1985.Шестаков А. // Фотоника. 2007. № 5. С. 30.Новиков И.А., Ножницкий Ю.А., Шибаев С.А. // Авиационные двигатели. 2022. № 2. С. 59. https://doi.org/10.54349/26586061_2022_1_59Вейко В.П., Петров А.А., Самохвалов А.А. Введение в лазерные технологии. Опорный конспект лекций по курсу “Лазерные технологии” / Под ред. В.П. Вейко. СПб: Университет ИТМО, 2018.Петровский Г.Т., Арбузов В.И., Волынкин В.М. и др. // Оптический журн. 2003. Т. 70. № 5. С. 68.Саркисов П.Д., Сигаев В.Н., Голубев Н.В., Савинков В.И. Оптическое фосфатное стекло. Пат. РФ № 2426701 // Опубл. Офиц. бюл. “Изобретения. Полезные модели” № 23 от 20.08.2011.Шаскольская М.П. Кристаллография. М. : Высш. шк., 1984.Рыбина Э.Н., Брызгалов А.Н., Живулин Д.Е. // Современные проблемы науки и образования. 2012. № 4. https://science-education.ru/ru/article/view?id =6592.Багдасаров Х.С., Болотина Н.Б., Калинин В.И. и др. // Кристаллография. 1991. Т. 36. № 3. С. 715.Ковтун Г.П., Кравченко А.И., Щербань А.П. Иттрий-алюминиевый гранат с неодимом: методы выращивания и свойства монокристаллов: Препр. ХФТИ 2004-2. Харьков: ННЦ, ХФТИ, 2004. 16 с.Ikesue A., Kinoshita T., Kamata K., Yoshida K. // J. Amer. Ceram. Soc. 1995. V. 78 (4). P.1033.Технологические лазеры вчера, сегодня и завтра // Оборудование, и инструмент для профессионалов. Сер. Металлообработка 2015. № 2. С. 32. https:// www.informdom.com/uploads/metal/15_2/32_ TRUMPF_2015_2.pdf.Ikesue A., Aung Y.L., Taira T. et al. // Annual Rev. Mater. Res. 2006. V. 36 P. 397.Kochawattana S., Stevenson A., Lee S.H. et al.// J. Europ. Ceramic Soc. 2008. V. 28. P. 1527.Багаев С.Н., Осипов В.В., Пестряков Е.В. и др. // Прикладная механика и техническая физика. 2015. Т. 56. № 1. С. 180.Багаев С.Н., Осипов В.В., Ватник С.М. и др. // Квант. электрон. 2015. Т. 45. № 1. С. 23.Vatnik S.M., Vedin I.A., Osipov V.V. et al. // Журн. прикладной спектроскопии. 2016. Т. 83. № 6–16. С. 602.Осипов В.В., Шитов В.А., Лукьяшин К.Е. и др. // Квант. электрон. 2019. Т. 49. № 1. С. 89.Багаев С.Н., Осипов В.В., Ватник С.М. и др. // Квантов. электрон. 2015. Т. 45. № 5. С. 492.Импульсные источники света / Под ред. И.С. Маршака. М.: Энергия, 1978.Камруков А.С., Кулебякина А.И. Импульсные ксеноновые лампы. Техника, эксперимент, расчет: Учебное пособие. М: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011.Рыбка Д.В., Бакшт Е.Х., Ломаев М.И. и др. // ЖТФ. 2005. Т. 75. № 2. С. 131.Борисов Б.Н., Демкин В.К., Дунин В.М. и др. / Лазерно-оптические системы и технологии. М.: “НПО Астрофизика”, 2009. С. 8.Кравцов Н.В. // Квант. электрон. 2001. Т. 31. № 8. С. 661.Багдасаров В.Х., Букин В.В., Гарнов С.В. и др. // Cб. докл. десятой всерос. школы для студентов, аспирантов, молодых ученых и специалистов по лазерной физике и лазерным технологиям сборник докладов. Саров: ИПЦ РФЯЦ ВНИИЭФ, 2017. С. 196. http://book.sarov.ru/wp-content/uploads/ Lazer-X-2017.pdf.Свечников М.Б. Лучевая прочность диэлектрических покрытий в диапазоне длин волн 0.25…1.06 мкм. Дис. … канд. физ.-мат. наук. С.-Пб.: ВНЦ ГОИ им. С. И. Вавилова, 1992. 213 с.Белоцерковец А.В., Бессараб А.В., Куратов Ю.В. и др. // Квант. электрон. 1992. Т. 19. № 12. С. 1185.Архипов Д.А., Венглюк В.И., Деревянко В.А. и др. // Научно-техн. вестник информ. технологий, механики и оптики. 2015. Т. 15. № 6. С. 1000.Строганова Е.В., Галуцкий В.В., Ткачев Д.С., Яковенко Н.А. Монокристаллический материал для дискового лазера. Пат. РФ № 2 591 257 // Опубл. Офиц. бюл. “Изобретения. Полезные модели” № 20 от 20.07.2016.Бадалян Н.П., Козлов А.Б., Левчук Е.А. и др. Активный элемент дискового лазера. Пат. РФ № 2439761 // Опубл. Офиц. бюл. “Изобретения. Полезные модели” № 1 от 10.01.2012.Вайлер С. // Фотоника. 2009. № 3. С. 10.Рогалин В.Е., Крымский М.И., Крымский К.М. // РЭ. 2018. Т. 63. № 11. С. 1188. https://doi.org/10.1134/S0033849418110098Дианов Е.М. // Уcпехи физ. наук. 2004. Т. 174. № 10. С. 1139. https://doi.org/10.3367/UFNr.0174.200410m.1139