Импульсные ксеноновые лампы

Источниками оптической накачки лазеров обычно служат импульсные ксеноновые лампы. По мере их старения напряжение накачки увеличивают, тем самым поддерживая энергию излучения лазера постоянной. Заменяют лампы при достижении предельного напряжения накачки для данной установки. Это позволяет использовать весь ресурс работы ламп.

Резонаторы представляют собой систему плоских или сферических зеркал и служат для создания спектрального состава и направленности излучения. Малую расходимость и высокую плотность луча лазера обеспечивают плоские зеркала, параллельность которых должна длительно сохраняться в пределах не менее 10". Длина резонатора равна 300...500 мм. При этом угол расходимости луча в зависимости от энергии накачки лазеров на рубине или АИГ лежит в пределах 5... 30', а из стекла с неодимом — 1... 10'.

Временная характеристика излучения зависит от формы зеркал и при использовании плоских зеркал представляет собой хаотические пики. У сферических зеркал в зависимости от их кривизны, взаимного расположения и энергии накачки она имеет вид затухающих или незатухающих регулярных пиков или не имеет пиков совсем. Выбор зеркал с соответствующим коэффициентом отражения зависит от материала и типа активного элемента, его длины и условий накачки. В лазерных установках коэффициент отражения первого зеркала резонатора обычно равен 50... 80 %, а второго должен быть максимальным, т.е. 98...99,5%. Коэффициент поглощения обоих зеркал не должен превышать 0,3 %,

В лазерной установке излучатель монтируют на жестком основании. Для точной юстировки параллельности и соосности зеркал резонатора и активного элемента служат специальные устройства, обеспечивающие надежную фиксацию. Зеркала устанавливают на эксцентрической оси. Это позволяет, постепенно поворачивая зеркало, использовать всю его рабочую площадь, что увеличивает срок службы зеркала в несколько раз.

Работа твердотельных лазеров существенно зависит от теплового режима. Повышение температуры активного элемента отрицательно влияет на спектрально-люминесцентные свойства лазерного излучения, потому что увеличивается ширина линии генерации, падает коэффициент усиления, уменьшается квантовый выход люминесценции. Это увеличивает порог генерации и уменьшает выходную энергию лазера. Так как характеристики излучения рубиновых лазеров в большой степени зависят от температуры, то температура их активного элемента должна быть не более 15...20°С. В лазерах на АИГ и стекле с неодимом, работающих при мощности накачки порядка нескольких киловатт, нагрев активного элемента в меньшей степени влияет на спектрально-люминесцентные свойства излучения.