Вышедшие номера
Home » Оптика и спектроскопия » Год 2020, выпуск 11 » Статья стр. 1703
<<<>>>
Комбинированные окна для газовых лазеров высокой мощности
DOI: 10.21883/OS.2020.11.50173.268-20
Переводная версия: 10.1134/S0030400X20110235
Рогожин М.В.1, Рогалин В.Е.2, Крымский М.И. 1
1Лаборатория лазерных навигационных систем, Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), Долгопрудный, Московская обл., Россия
2Институт электрофизики и электроэнергетики РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: max.salavat@mail.ru, v-rogalin@mail.ru, krymsmik@gmail.com
Выставление онлайн: 20 августа 2020 г.
PDF версия
На основе ранее разработанной математической модели поведения окна лазера мультикиловаттной мощности с неустойчивым резонатором рассмотрен случай двухкомпонентного выходного окна. Двухкомпонентное окно состоит из прозрачного кольцевого поликристаллического алмаза и центральной непрозрачной области, разделенных пластичной вакуумирующей прокладкой. Для снижения тепловой нагрузки центральная непрозрачная часть снабжена криоаккумулятором. Проведены численные расчёты термомеханических процессов для таких окон, используемых в мощных CO2-лазерах. Математическая модель, использованная для вычислений, состоит из трёх частей - теплофизической, механической и оптической. Продемонстрированы преимущества использования двухкомпонентной конструкции с криоаккумулятором в условиях функционирования газового лазера в мультикиловаттном диапазоне мощностей. Получены зависимости максимально допустимой мощности выходного излучения, распределения температур и механических напряжений от толщины окна. Рассмотрены условия, при которых такое выходное окно должно не только успешно выдерживать испытываемые экстремальные лучевые нагрузки, но и обеспечивать минимально возможную расходимость исходящего излучения. Ключевые слова: выходное окно, высокомощный лазер, расходимость, тепловая линза, материал, претерпевающий при нагреве фазовый переход (МФП), резонатор.
  1. Witterman W.J. CO2 Laser. Springer-Verlag. Berlin; Виттеман В. CO2-лазер. М.: Мир, 1990. 360 с
  2. Шмаков В.А. Силовая оптика. М.: Наука, 2004. 318 с
  3. Аполлонов В.В. // Квант. электрон. 2014. Т. 44. N 2. С. 102  N 121; Apollonov V.V. // Quantum Electronics. 2014. V. 44. N 2. P. 102. doi 10.1070/QE2014v044n02ABEH015150
  4. Карлов Н.В., Сисакян Е.В. // Изв. АН СССР. Сер. Физ. 1980. Т. 44. N 8. С. 1631
  5. Рогалин В.Е. // Известия вузов. Матер. Электрон. Техники. 2013. N 2. С. 11. doi http://dx.doi.org/10.17073/1609-3577-2013-2-11-18
  6. Deutsch T.F. // J. Electronic Materials. 1975. V. 4. N 4. Р. 663
  7. Ицкович С.А., Агутов С.Н. Патент РФ. N 1823744. 1995
  8. Sparks M. // Рroc. Symp. Laser Induced Damage in Optical Materials. Colorado: Boulder, 1972. Р. 172
  9. Рогожин М.В., Рогалин В.Е., Крымский М.И., Филин С.А. // Изв. РАН. Cер. физ. 2016. Т. 80. N 10. С. 1410. doi 10.7868/S0367676516100203; Rogozhin M.V., Rogalin V.E., Krimsky M.I., Filin S.A. // Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics. 2016. V. 80. N 10. P. 1260. doi 10.3103/S1062873816100166
  10. Рогожин М.В., Рогалин В.Е., Крымский М.И. // Опт. и спектр. 2017. Т. 122. N 5. С. 873. doi 10.7868/S003040341705018X; Rogozhin M.V., Rogalin V.E., Krimsky M.I. // Opt. Spectrosc. 2017. V. 122. N 5. P. 843. doi 10.1134/S0030400X17050186
  11. Douglas-Hamilton D., Hoad E.D., Seitz J.R.M. // J. Opt. Soc. Am. 1974. V. 64. N 1. Р. 36
  12. Спицын Б.В., Дерягин Б.В. А.с. N 339134 (СССР). 1980
  13. Рогалин В.Е., Аранчий С.М. Интеграл. 2012. N 5 (67). С. 7
  14. Granson V., Sumrain Sh., Daniel P., Villarreal Fr., Deile J. // Proc. SPIE. 2008. V. 6872. Р. 687209
  15. Rogozhin M.V., Rogalin V.E., Krymsky M.I., Kaplunov I.A. // Diagnostics, Resource and Mechanics of Materials and Structures. 2018. N 1. P. 34. doi 10.17804/2410-9908.2018.1.034-040
  16. Рогалин В.Е., Крымский М.И., Крымский К.М. // Радиотехника и электроника. 2018. Т. 63. N 11. С. 1188. doi 10.1134/S0033849418110098; Rogalin V.E., Krymskii M.I., Krymskii K.M. // J. Communications Technology and Electronics. 2018. V. 63. N 11. P. 1326. doi 10.1134/S1064226918110098
  17. Dodson J.M. Brandon J.R., Dhillon H.K., Friel I., Geoghegan S.L., Mollart T.P., Scarsbrook G.A., Twitchen D.J., Whitehead A.J., Wilman J.J., Santini P., de Wit H. // Proc. SPIE. 2011. V. 8016. Р. 80160L
  18. Anoikin E., Muhr A., Bennett An., Twitchen D.J., de Wit H. // Proc. SPIE LASE, San Francisco, California, United States, 20 February 2015. V. 9346. Р. 93460T. doi 10.1117/12.2079714
  19. Pickles C.S.J., Coe S.E., Madgwick T.D., Sussmann R.S., Wort C.J.H., Lewis K.L. // Proc. SPIE. 2000. V. 3902. P. 204
  20. Померанчук И.Я. // ЖЭТФ. 1942. Т. 12. С. 245
  21. Kaminskii A.A., Hemley R.J., Lai J., Yan C.S., Mao H.K., Ralchenko V.G., Eichler H.J., Rhee H. // Laser Phys. Lett. 2007. V. 4. N 5. P. 350. doi 10.1002/lapl.200610127
  22. Granson V., Sumrain S., Daniel P., Villarreal F., Deile J. // Proc. SPIE. 2008. V. 6872. P. 687209
  23. Малашко Я.И., Наумов М.Б. Cистемы формирования мощных лазерных пучков. Основы теории. Методы расчёта. Силовые зеркала. Монография. М.: Радиотехника, 2013. 328 с
  24. Ананьев Ю.А. Оптические резонаторы и лазерные пучки. М.: Наука, 1990. 207 с
  25. Николаев А.К., Костин С.А. Медь и жаропрочные медные сплавы. М.: ДПК Пресс, 2012. 715 с
  26. Каталог компании ООО "Электростекло" [электронный ресурс]. Режим доступа http://www.elektrosteklo.ru/Catalog.htm
  27. Самарский А.А. Теория разностных схем. М.: Наука, 1977. 656 с
  28. The Element Six CVD Diamond Handbook [электронный ресурс]. Режим доступа https://e6cvd.com/media/ wysiwyg/pdf/E6\_CVD\_Diamond\_Handbook\_A\_v10X.pdf
  29. Лесюк Е.А. Исследование процессов в аккумуляторах холода с теплопроводящей насадкой и разработка расчетных методов их оптимизации. Автореф. канд. дис. М., 1999. 173 с
  30. Wirtz R.A., Zheng N., Chandra D. Thermal Management Using Dry Phase Change Materials, Proceedings, Semiconductor Thermal Measurement and Management Symposium (SEMI-THERM). San Diego, Cal. USA. 1999. P. 74
  31. Fossett A.J., Maguire M.T., Kudirka A.A., Mills F.E., Brown D.A. // J. Electronic Packaging. 1998. V. 120. N 3. P. 238
  32. Рогожин М.В., Рогалин В.Е., Крымский М.И. // Стратегическая стабильность. 2019. N 1 (86). С. 60

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2025 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme