Дисковый лазер

Дисковый лазер или активное зеркало (рис . 1) представляет собой тип твердотельного лазера с диодной накачкой, характеризующийся теплоотводом и лазерным выходом, которые реализованы на противоположных сторонах тонкого слоя активной усиливающей среды . [1] Несмотря на свое название, дисковые лазеры не обязательно должны быть круглыми; другие формы также были опробованы. Толщина диска значительно меньше диаметра лазерного луча.

Концепции дискового лазера допускают очень высокие средние и пиковые мощности [2] из-за его большой площади, что приводит к умеренной плотности мощности на активном материале.

Первоначально дисковые лазеры назывались активными зеркалами , потому что активная среда дискового лазера по существу представляет собой оптическое зеркало с коэффициентом отражения больше единицы. Активное зеркало представляет собой двухпроходный оптический усилитель в форме тонкого диска .

Первые активные зеркала были разработаны в Лаборатории лазерной энергетики (США). [4] Масштабируемый дисковый Nd:YAG-лазер с диодной накачкой был предложен в [5] в конфигурации активного зеркала Talbot. [6]

Затем концепция развивалась в различных исследовательских группах, в частности, в Штутгартском университете (Германия) [7] для стекол, легированных иттрием.

В дисковом лазере радиатор не обязательно должен быть прозрачным, поэтому он может быть чрезвычайно эффективным даже при больших поперечных размерах устройства (рис.1). Увеличение размера позволяет масштабировать мощность до многих киловатт без существенной модификации конструкции. [8]

Рисунок 1. Дисковый лазер с оптической накачкой (активное зеркало).
Рис.2. Конфигурация дискового лазера (активное зеркало), представленная в 1992 году на конференции SPIE . [3]
Рис.3. Отражающийся луч УСИ в дисковом лазере
Рис. 4. Дисковый лазер без покрытия и с нелегированным колпачком. [12]
Рис. 5. Верхняя граница потерь , при которой еще достижима выходная мощность одиночного дискового лазера. Штриховая линия соответствует непокрытому диску; толстая сплошная кривая представляет случай с нелегированной крышкой. [12]