Комплекс средств реализации технологии полупроводниковой накачки
в твердотельных лазерах
Назначение
Комплекс предназначен для проведения исследований и изучения процессов генерации излучения в импульсных твердотельных лазерах с диодной накачкой активного элемента.
Структура
В состав комплекса входят:
- система накачки и термостатирования линеек лазерных диодов MCPS-120,
- система регистрации световых полей LFRS,
- электронно-оптический модуль.
Опционально:
- модуль формирования высоковольтных импульсов управления модулятором добротности резонатора лазера HVM.
Все интеллектуальные модули комплекса связаны помехоустойчивой локальной сетью CAN, которая через модуль USB–CAN соединена с управляющим компьютером.
 |
 |
 |
 |
||
Функциональные особенности
- Система MCPS-120 обеспечивает синхронное формирование высокостабильных импульсов тока накачки с амплитудами 10…120 A для каждой линейки лазерных диодов и автоматическое поддержание их температур с погрешностью ±0,1°С. Одновременно в составе системы могут работать от одной до 32 линеек лазерных диодов. Реализованы оперативный контроль их состояния, 5 механизмов защиты от повреждения, централизованное управление режимами работы. Возможности системы MCPS-120 позволяют создавать импульсные твердотельные лазеры с выходной мощностью более 10 Вт.
- Система LFRS, используя TV-камеру с композитным или S-Video выходным сигналом, обеспечивает регистрацию быстроизменяющихся световых полей излучения линеек лазерных диодов, распределения люминесценции в активном элементе, распределения интенсивности в сечении луча твердотельного лазера. Система обеспечивает синхронизацию процессов регистрации излучения и формирования импульсов тока накачки с погрешностью ±0,1 мкс. Зарегистрированные поля излучений визуализируются на мониторе с VGA входом и могут передаваться через модуль USB–CAN в управляющий компьютер комплекса для последующей обработки.
- Электронно-оптический модуль содержит активный элемент твердотельного лазера из алюмо-иттриевого граната, линейку лазерных диодов, два быстродействующих широкоапертурных фотодетектора с постоянными времени 10-8 с (один фотодетектор регистрирует интенсивность излучения накачки, прошедшего через активный элемент, второй – интенсивность спонтанного излучения). Модуль позволяет исследовать распределение инверсной населенности в поперечном сечении активного элемента, оценить динамику изменения температуры лазерных диодов в течении длительности импульса тока накачки, наглядно продемонстрировать особенности применения полупроводниковой накачки в твердотельных лазерах.
- Модуль формирования высоковольтных импульсов управления модулятором добротности резонатора лазера HVM обеспечивает исследование различных режимов работы резонатора. Малое время переключения (6…7 нс) позволяет исследовать процессы генерации излучения в лазерах с «коротким» резонатором, длина которого составляет 80…100 мм и менее.
Апробация
Комплекс, оснащенный электронно-оптическим модулем, образует учебно-лабораторный стенд, обеспечивающий полнофункциональный режим дистанционного обучения. В 2008 г. при содействии DAAD успешно апробирован в Техническом университете Берлина, Германия и получил высокую оценку специалистов.
Дополнительные материалы
English