Вышедшие номера
Комбинированные окна для газовых лазеров высокой мощности
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.

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.