Том 39, номер 04, статья № 10

Аннотация:

Разработка лазерных источников излучения в желто-красной области спектра с расширенным диапазоном регулируемых параметров генерации является актуальной и востребованной задачей в биомедицинских приложениях. В настоящей работе представлены результаты экспериментальных исследований спектральных, временных, пространственных и энергетических характеристик излучения атомов неона, возбуждаемых импульсным индукционным цилиндрическим разрядом. Получена лазерная генерация на переходах 3p → 3s нейтральных атомов неона на длинах волн 594,4 и 614,3 нм. Соотношение интенсивностей данных спектральных компонент I₅₉₄ : I₆₁₄ зависело от условий накачки и изменялось от 1 : 1 при давлениях 0,2¼0,3 торр до 1 : (2¼4) при оптимальном давлении около 0,13 торр. Максимальное значение энергии излучения 17 мкДж достигнуто при зарядном напряжении 29 кВ (ограничено предельными характеристиками системы возбуждения). Понижение напряжения до значений менее 20 кВ приводило к срыву генерации. Исследование временных характеристик излучения показало, что лазерная генерация на обеих длинах волн начинается одновременно. Длительность импульсов излучения была одинаковой и достигала в среднем 12,5 ± 0,5 нс на полувысоте, что соответствовало импульсной мощности более 1,4 кВт. Результаты работы могут быть использованы для создания газоразрядных лазеров с гибкой настройкой параметров излучения, востребованных в офтальмологии.

Ключевые слова:

импульсный индукционный разряд, безэлектродный разряд низкого давления, импульсная мощность, управление параметрами плазмы

Иллюстрации:

Список литературы:

1. Riegel R.J. Fundamentals of equine laser therapy // Laser Therapy in Veterinary Medicine: Photobiomodulation. John Wiley & Sons, 2025. P. 371–380. DOI: 10.1002/9781119220190.ch31.
2. Dadone L., Harrison T. Zoological applications of laser therapy // Laser therapy in veterinary medicine: Photobiomodulation. John Wiley & Sons, 2025. P. 351–369. DOI: 10.1002/9781119220190.ch30.
3. Liu X., Zhang X., Wang D., Cao Y., Zhang L., Li Z., Zhang Q., Shen Y., Lu X., Fan K., Liu M., Wei J., Hu S., Liu H. . A neural circuit from paraventricular nucleus of the thalamus to the nucleus accumbens mediates inflammatory pain in mice // Brain Behav. 2025. V. 15. P. e70218. DOI: 10.1002/brb3.70218.
4. Kikushima W., Furuhata Y., Shijo T., Matsumoto M., Sakurada Y., Viel Tsuru D., Kashiwagi K. Comparison of one-year real-world outcomes between red (670 nm) subthreshold micropulse laser treatment and intravitreal aflibercept injection for treatment-naïve diabetic macular edema // Photodiagnosis Photodyn. Ther. 2025. V. 51. P. 104430. DOI: 10.1016/j.pdpdt.2024.104430.
5. Zheng M., Paulus Y.M. Recent innovations in retinal laser therapy // Photonics. 2025. V. 12. P. 156. DOI: 10.3390/photonics12020156.
6. Kotov L., Kaneda Y., Püschel S., Tanaka H., Hair J., Nehrir A., Temyanko V. Continuous-wave and Q-switched Tb:YLF lasers at 587 nm // Opt. Express. 2025. V. 33, N 3. P. 3950–3956. DOI: 10.1364/OE.549208.
7. Sureshkumar A., Demaimay J., Perin G., Hameed S., Guendouz M., Ollivier H., Dumeige Y., Loiko P., Brasse G., Braud A., Camy P., Trebaol S. Yellow stimulated emission from Dy³⁺-doped silica glass microspheres // Opt. Express. 2025. V. 33, N 7. P. 5802–15813. DOI: 10.48550/arXiv.2501.10029.
8. Chen Peining, Xiao Zefeng, Guo Chuan, Tan Weifeng, Chen Rongzhuo, Dai Shibo, Zhu Siqi, Yin Hao, Li Zhen, Chen Zhenqiang. Nanosecond pulsed Raman yellow laser operating at 573 and 582 nm // Opt. Express. 2025. V. 33, N 15. P. 31334–31343. DOI: 10.1364/OE.570338.
9. Peining Chen, Zefeng Xiao, Yaodi Nan, Yisen Wang, Weifeng Tan, Xiaoman Xu, Siqi Zhu, Hao Yin, Zhen Li, Zhenqiang Chen, Shibo Dai. Acousto-optically Q-switched Nd:YLF/KGW/LBO Raman yellow laser operating at 578 nm // Opt. Lett. 2025. V. 50, N 5. P. 1621–1624. DOI: 10.1364/OL.550447.
10. Winkler L.V., Van Rees A., Schrinner P.P.J., Hoekman M., Dekker R., Do Nascimento A.R., Van Der Slot P.J.M., Nölleke C., Bolleret K.-J. Chip-Integrated Ultra-Narrow Linewidth Laser at 640 nm // 2025 Conference on Lasers and Electro-Optics Europe & European Quantum Electronics Conference (CLEO/Europe-EQEC). IEEE. 2025. DOI: 10.1109/CLEO/EuropeEQEC65582. 2025.11110119.
11. Латуш Е.Л., Сэм М.Ф., Чеботарев Г.Д. Механизмы генерации газоразрядного неон-водородного лазера на l = 585,3 нм // Квант. электрон. 1990. Т. 17, № 11. С. 1418–1423.
12. Ломаев М.И., Панченко А.Н., Тарасенко В.Ф. Исследование генерации в неоне при накачке самостоятельным разрядом с УФ-предыонизацией // Квант. электрон. 1987. Т. 14, № 5. С. 993–996.
13. Razhev A.M., Churkin D.S., Tkachenko R.A. Inductive laser on neon’s atomic transitions pumped by a pulsed inductive discharge // Appl. Phys. B. 2021. V. 127, N 152. DOI: 10.1007/s00340-021-07698-3.
14. Ражев А.М., Чуркин Д.С., Трунов И.А., Ткаченко Р.А. Неоновый лазер с длинами волн 540,1 и 614,3 нм с накачкой импульсным индукционным цилиндрическим разрядом // Оптика атмосф. и океана. 2022. Т. 35, № 4. С. 261–265. DOI: 10.15372/AOO20220402; Razhev A.M., Churkin D.S., Trunov I.A., Tkachenko R.A. Neon laser with wavelengths of 540.1 and 614.3 nm pumped by a pulsed inductive cylindrical discharge // Atmos. Ocean. Opt. 2022. V. 35, N 5. P. 584–588.