5973830068

2.4.6. Oszacowanie soczewki termicznej pręta laserowego

Aby przeprowadzić analizę stabilności rezonatora laserowego w zależności od jego konstrukcji potrzebna jest znajomość ogniskowej soczewki termicznej pręta aktywnego i jej zależności od mocy pompy. Z tego powodu przeprowadzono eksperymenty wstępne generacji swobodnej lasera Er:YAG mające na celu oszacowanie soczewki termicznej prętów laserowych Er:YAG. W układzie jak na rys.3 dokonano pomiaru energii impulsów lasera w funkcji długości ramienia Li. Rezonator składał się z dwóch zwierciadeł płaskich i pręta laserowego. Z analizy stabilności rezonatorów wynika, że w rezonatorze płasko - płaskim wiązka gaussowska będzie odtwarzać się tylko dla pewnych zakresów długości ramion Li i L2. Jeżeli jedno z ramion (np. L2) będzie krótsze od ogniskowej soczewki termicznej pręta aktywnego to przy zwiększaniu długości drugiego ramienia będą wzrastały straty rezonatora. Gdy długość ramienia Li osiągnie wartość ogniskowej soczewki termicznej pręta / występujące laser wychodzi z zakresu stabilności i energia wyjściowa drastycznie maleje do zera. Długość ramienia L2 rezonatora pozostawała stała, wynosiła 11,5 cm. Jak wynika z wcześniejszych analiz, wartość ta nie ma istotnego wpływu na granicę stabilności rezonatora powodowaną wydłużaniem ramienia Li. Długość ramienia Lj zwiększano aż do zaniku akcji laserowej. Maksymalna długość ramienia Li odpowiada ogniskowej soczewki termicznej pręta laserowego dla danej mocy średniej lampy. Pomiary wykonano dla kilku wartości mocy średniej dostarczanej do pręta, dla dwóch prętów laserowych, pierwszego o czołach płaskich, drugiego o czołach wklęsłych o promieniu krzywizny 5 m.

2.4.6.1. Badania soczewki termicznej pręta laserowego o czołach płaskich

W przypadku pręta płaskiego wykonano dwie serie pomiarów. W pierwszej serii uzyskano generację wiązek o przekroju poprzecznym podobnym do modów Laguerre -Gaussa. Energia nie była niesiona w środkowym obszarze przekroju poprzecznego wiązki. W tabeli 2 przedstawiono przykładowe przekroje poprzeczne wiązki laserowej dla tego przypadku.