Для эффективной работы лидарных систем требуется высококогерентное излучение с возможностью плавной перестройки длины волны в заданном спектральном диапазоне. В работе экспериментально исследовано формирование когерентного излучения лазера на александрите в составном дисперсионном резонаторе с различными спектральными и пространственными селекторами, расположенными во внешнем и основном резонаторах соответственно. Изучена модовая структура выходного излучения в зависимости от селективных свойств используемого резонатора. Рассмотрены условия работы составного резонатора, необходимые для формирования узкополосного перестраиваемого излучения в режиме самоинжекции. Улучшенные характеристики выходного излучения александритового лазера позволят обеспечить эффективное преобразование излучения в высшие гармоники и тем самым расширить область применения таких лазеров в лидарных системах.
александритовый лазер, дисперсионный резонатор, узкополосное излучение, моды резонатора
1. Kiefer J., Zhou Bo, Zetterberg J., Li Z., Alden M. Laser-induced fluorescence detection of hot molecular oxygen in flames using an alexandrite laser // Appl. Spectrosc. 2014. V. 68, N 11. P. 1266–1273. DOI: 10.1366/14-07512.
2. Ghanbari S., Akbari R., Major A. Femtosecond Kerr-lens mode-locked alexandrite laser // Opt. Express. 2016. V. 24. P. 14836–14840. DOI: 10.1364/OE.24.014836.
3. Wulfmeyer V., Bosenberg J., Lehmann S., Senff C. Injection-seeded alexandrite ring laser: Performance and application in a water-vapor differential absorption lidar // Opt. Lett. 1995. V. 20, N 6. P. 638–640. DOI: 10.1364/OL.20.000638.
4. Walling J.C., Peterson O.G., Jenssen H.P., Morris R.C., Wayne O’Dell E. Tunable alexandrite lasers // IEEE J. Quant. Electron. 1980. V. 16, N 12. P. 1302–1315. DOI: 10.1109/JQE.1980.1070430.
5. Imai Sh., Yamada T., Fujimori Y., Ishikawa K. Third-harmonic generation of an alexandrite laser in b–BaB2O4 // Appl. Phys. Lett. 1989. V. 54, N 13. P. 1206–1208. DOI: 10.1063/1.101486.
6. Анциферов В.В., Иванов Е.В. Мощный одночастотный лазер на александрите с пассивной модуляцией добротности затворами на кристаллах F3–:LiF с плавной перестройкой и стабилизацией длины волны генерации. Препринт. Новосибирск: ИЯФ СО РАН им. Г.И. Будкера, 1999. С. 99–40.
7. Strotkamp M., Witte U., Munk A., Hartung A., Gausmann S., Hengesbach S., Traub M., Hoffmann H.-D., Hoeffner J., Jungbluth B. Broadly tunable, longitudinally diode-pumped alexandrite laser // Proc. SPIE. 2014. V. 8959. P. 89591G. DOI: 10.1117/12.2039380.
8. Beyatli E., Baali I., Sumpf B., Erbert G., Leitenstorfer A., Sennaroglu A., Demirbas U. Tapered diode-pumped continuous-wave alexandrite laser // J. Opt. Soc. Am. B. 2013. V. 30, N 12. P. 3184–3192. DOI: 10.1364/JOSAB.30.003184.
9. Thomas G.M., Minassian A., Sheng X., Damzen M.J. Diode-pumped alexandrite lasers in Q-switched and cavity-dumped Q-switched operation // Opt. Express. 2016. V. 24, N 24. P. 27212–27224. DOI: 10.1364/OE.24.027212.
10. Панченко Ю.Н., Пучикин А.В., Андреев М.В., Коновалов И.Н., Горлов Е.В. Перестраиваемый лазер на александрите для лидарных систем // Оптика атмосф. и океана. 2024. Т. 37, № 4. С. 275–278. DOI: 10.15372/AOO20240401; Panchenko Yu.N., Puchikin A.V., Andreev M.V., Konovalov I.N., Gorlov E.V. Tunable alexandrite laser for lidar systems // Atmos. Ocean. Opt. 2024. V. 37, N 4. P. 572–575.
11. Оптический составной резонатор для твердотельных и диодных лазеров: Пат. RU 217510 U1 РФ МПК Н01S 3/082. Панченко Ю.Н., Пучикин А.В., Андреев М.В.; 04.04.2023.
12. Ананьев Ю.А. Оптические резонаторы и проблема расходимости лазерного излучения. М.: Наука, 1979. 328 с.