Наука

Сибирские ученые сделали оптические усилители эффективнее и надежнее

Читать на сайте Ria.ru
МОСКВА, 9 дек — РИА Новости. Ученые Института оптики атмосферы им. В.Е. Зуева Сибирского отделения РАН (ИОА СО РАН) и Томского политехнического университета (ТПУ) разработали высокочастотный усилитель оптических сигналов принципиально новой конструкции. Разработка позволяет усиливать яркость изображений в лазерных мониторах с рекордной частотой следования импульсов при возбуждении барьерным емкостным разрядом. Результаты исследования опубликованы в журнале Optics Communications.
Усилители яркости используются для увеличения светового потока в оптических системах, например, в лазерах, проекторах, лазерных мониторах. На практике широко распространены усилители на основе импульсных лазеров на парах металлов. Они обладают сравнительно высокой эффективностью и работают при высокой частоте повторения импульсов, что обеспечивает достаточно хорошее временное разрешение. В таких усилителях оптических сигналов свет проходит через газоразрядную трубку, в которой пары металла активируются (возбуждаются) разрядом между электродами, расположенными внутри трубки.
Ученые ИОА СО РАН разработали альтернативную конструкцию усилителя, в которой происходит возбуждение паров продольным емкостным разрядом. В этом устройстве электроды расположены вне газоразрядной трубки, что дает конструкции значительные преимущества, отмечают авторы.
Найден способ повысить эффективность лазерных установок
"Для возбуждения активной среды вместо традиционного разряда мы использовали барьерный емкостной разряд. Это значит, что в нашем устройстве материал электродов не контактирует с химически агрессивной средой усилителя яркости. Ключевое преимущество нашей конструкции — простота изготовления и больший ресурс устройства. Благодаря оптимизации режима работы, нам удалось достигнуть рекордной частоты следования импульсов усиления яркости изображения — 24 кГц по сравнению с ранее достигнутыми значениями (17 кГц), и это еще не предел", — рассказал старший научный сотрудник лаборатории квантовой электроники ИОА СО РАН, доцент отделения материаловедения ТПУ Максим Тригуб.
В качестве вещества для активной среды усилителя ученые использовали бромид меди CuBr, возбуждаемый разрядом с частотой следования импульсов до 24 кГц. Они экспериментально установили значение концентрации паров CuBr для наиболее эффективной работы устройства: оказалось, что оптимальное усиление достигается не при максимальной мощности генерации, а при концентрации примерно на треть ниже.
Усилитель успешно используется для получения ярких изображений в схемах моностатического и бистатического лазерных мониторов, а также для усиления по мощности излучения в схемах "задающий генератор–усилитель мощности". Для изображений в лазерных мониторах достигается контрастность свыше 90 процентов.
Российские ученые создали лазер-трансформер
Ученые ИОА СО РАН и ТПУ на протяжении многих лет ведут совместные работы под руководством профессора Геннадия Евтушенко по изучению особенностей работы активных сред на парах металлов и их использованию для решения задач оптики, лазерной физики, обработки и получения материалов. Планируется направить дальнейшие исследования на повышение эффективности разработанного усилителя яркости и его применение для создания лазерных мониторов различных спектральных диапазонов. Работы поддержаны Российским научным фондом, проект № 19-79-10096.
Обсудить
Рекомендуем