77 ЗАВИСИМОСТЬ ВЫХОДНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ

ЗАВИСИМОСТЬ ВЫХОДНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ
XАРАКТЕРИСТИК «ZIG-ZAG» ЛАЗЕРОВ ОТ ФОРМЫ
И РАЗМЕРА АКТИВНОГО ЭЛЕМЕНТА
И.С. Манак, М.С. Леоненя, В.В. Жуковский
Белорусский государственный университет, Минск
Форма активного элемента лазера с трехзеркальным оптическим резонатором, в котором реализуется зигзагообразный ход луча («zig-zag» лазеры) при заданных высоте h и толщине t плоской усеченной призмы определяется, прежде всего, углами α и φ между зеркалами резонатора.
Анализ конструкции лазера с высотой h = 1см и толщиной t = 0,1см с
активной средой на стекле, легированном ионами Nd3+, характеризуемой
параметрами β = 0,1·107 см3/Дж, k0 = 0,15 cм–1, ρ* = 0,02 см–1 при r = 0,99
и ρ = 0,01 см–1, показал, что выходная мощность S излучения лазера с
объемом активного вещества V, растет с увеличением угла φ и уменьшением угла α на области значений углов от 0,1° до 45° (рис.1). Это объясняется тем, что при больших углах φ и малых углах α растет число отражений N, а, следовательно, растет как длина резонатора L, увеличивая
объем активной среды V, работающей на внешний выход, так и длина
прохода луча в активной среде l, что способствует росту эффективности
взаимодействия активных частиц и излучения в резонаторе. Так, при соблюдении точности выполнения углов α и φ в 0,1°, максимальная мощность S = 168,73 Вт реализуется при φ = 45° и α = 0,1° (рис.1). При этих
значениях углов α и φ число отражений составляет N = 451, длина прохода луча в активной среде l = 405,85 см, длина резонатора L = 169,52 см
при высоте h = 1см и толщине t = 0,1см, а объем равен V = 14,424 см3.
Рис.1. Зависимость мощности S от угла φ
при значениях при значениях α = 0,1° (1),
α = 0,5° (2), α = 1° (3), α = 5° (4)
Рис.2. Зависимость мощности S от
объема V для конструкции с φ = 4,5°
и α = 0,10
Рассмотрение конструкций с углами φ = 4,5° и α = 0,1° и с соотношением между длиной, высотой и толщиной резонатора L = 2h = 20t с различными объемами активной среды показало, что мощность растет линейно при увеличении объема (рис.2).
77