Abstract
Large‑scale inhomogeneities occur in the optical resonator of a high‑power laser due to uneven redistribution of heat and errors in the alignment of the circuit. Such inhomogeneities can significantly affect the characteristics of laser radiation. The paper analyzes the effect of large‑scale phase inhomogeneities associated with the separation and thermal deformation of unstable resonator mirrors on the parameters of the laser radiation – the power and angular divergence. The numerical simulation of the unstable resonator in the di‑fractional approximation is carried out, on the basis of which the quantitative effect of phase aberrations such as optical wedge (separation) and spherical lens (thermodeformation) on the power and divergence of laser radiation depending on the main characteristics of the unstable resonator‑the Fresnel number and the magnification coefficient is determined. The results of experimental studies of the effect of separation on the radiation parameters of a 100‑kilowatt CO2 gas‑dynamic laser are presented. The results of the work should be taken into account in the structural‑parametric optimization of the resonator.
Highlights
Крупномасштабные неоднородности возникают в оптическом резонаторе мощного лазера вследствие неравномерного перераспределения тепла и погрешностей в юстировке схемы
Экспериментальные зависимости мощности гене‐ рации от искусственно вносимых и вызванных ви‐ брацией разъюстировок достаточно точно коррели‐ руют с расчетной зависимостью, что подтверждает корректность численного моделирования и учета суммарной разъюстировки в случае многозеркаль‐ ного резонатора на основании формулы (2)
Large-scale inhomogeneities occur in the optical resonator of a high-power laser due to uneven redistribution of heat and errors in the alignment of the circuit
Summary
Крупномасштабные неоднородности возникают в оптическом резонаторе мощного лазера вследствие неравномерного перераспределения тепла и погрешностей в юстировке схемы. В работе проанализировано влияние крупномасштабных фазовых неоднородностей, связанных с разъюстировкой и термодеформацией зеркал неустойчивого резонатора, на основные параметры излучения мощного лазера – мощность и угловую расходимость. Проведено численное моделирование неустойчивого резонатора в дифракционном приближении, на основе которого определено количественное влияние фазовых аберраций типа оптического клина (разъюстировки) и сферической линзы (термодеформации) на мощность и расходимость лазерного излучения в зависимости от основных характеристик неустойчивого резонатора – числа Френеля и коэффициента увеличения. Представлены результаты экспериментальных исследований влияния разъюстировки на параметры излучения 100-киловаттного газодинамического СО2-лазера. Роль мелкомасштабных не‐ однородностей в общей проблеме оптического качества активной среды и лазерного излучения существенно ниже, чем крупномасштабных, так как, во‐первых, мелкомасштабные неоднородности имеют место не всегда, а во‐вторых, их уровень, выраженный дисперсией или абсолютным разбро‐ сом фазы на апертуре, обычно ниже, чем у круп‐ номасштабных. В настоящей работе проведен ана‐ лиз влияния крупномасштабных неоднородностей на параметры излучения
Sign-in/Register to view highlights & summary Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callDisclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
