5973830054

Zaprezentowane wyniki pomiarów zjawiska ogniskowania termicznego w pręcie Er:YAG wyjaśniają przyczynę uszkodzenia czoła komórki Pocklesa przy pracy z podwyższoną repetycją. Zastosowana konfiguracja prostego płasko - płaskiego rezonatora jest nieodpowiednia do pracy z repetycją powyżej 5 Hz. Dlatego przeprowadzono analizę konfiguracji rezonatora pozwalającą na powiększenie średnicy modu generowanej wiązki w obszarze, gdzie umieszczony jest scalony modulator dobroci.

2.4.7. Analiza konfiguracji rezonatora

Wstępne eksperymenty weryfikujące warunki generacji w laserze Er:YAG ujawniły silne ogniskowanie termiczne prętów aktywnych; tym większe im wyższa jest średnia moc dostarczana do lampy. Przy pracy lasera z podwyższoną repetycją obserwowano ewolucję energii impulsu, rozkładu poprzecznego promieniowania i jego kąta rozbieżności w początkowej fazie pracy lasera po jego włączeniu. Przy tym w fazie przejściowej, tzn. w czasie, gdy moc soczewki termicznej pręta aktywnego nie ustabilizowała się jeszcze, rezonator lasera przechodził przez stan optymalny, polegający na generacji impulsów o najwyższej energii i najmniejszym kącie rozbieżności. Wskazuje to na potrzebę optymalizacji rezonatora, czyli doboru promieni krzywizny zwierciadeł, długości rezonatora, lokalizacji głowicy laserowej i komórki Pockelsa. Energia wyjściowa pojedynczego impulsu w przypadku podwyższonej repetycji nie zależy jedynie od energii pompy, ale od mocy średniej pompy (czyli także od częstotliwości repetycji). Ze wzrostem mocy średniej pompy wzrasta ogniskowanie termiczne i związane z tym straty, co może tłumaczyć zaobserwowany efekt.

2.4.7.1. Stabilność pustego rezonatora

	filkl
ulic	4d

Rozpatrzmy rezonator złożony z dwóch zwierciadeł sferycznych oznaczonych Z_t i Z₂ Niech z punktu Po płaszczyzny TI (znajdującej się wewnątrz rezonatora tuż przy zwierciadle pierwszym Z/) biegnie promień w kierunku zwierciadła Z₂. Po odbiciach pierwszym od zwierciadła Z/, drugim od zwierciadła Z₂ promień przetnie płaszczyznę Tl w pewnym punkcie P/. Jeśli przez r₀ i r/ oznaczymy odległości punktów Po i Pi od osi rezonatora a przez r o i r ; kąty jakie odpowiednie promienie tworzą z osią rezonatora możemy napisać:

gdzie macierz ABCD jest macierzą obiegu rezonatora

Po kolejnym obiegu rezonatora promień wychodzący z punktu Pj(ri, r i) przetnie płaszczyznę n w punkcie P2(f2, r 2) danym:

13