Формирование и управление параметрами излучения непрерывного лазера на гранате с неодимом методами адаптивной оптики тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.21 ВАК РФ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО НАРСШН0М7 ОБРАЗОВАНИЮ МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ШИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени Ы.В.ЛОМОНОСОВА

ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

На правах руяопгся УЖ 621.373.8.823.038.825.3

АЕБАС АСААД ХАШИМ

ФОШИРОВАБИЕ И УПРАВЛЕНИЕ ПАРАМЕТРАМИ ИЗЛУЧЕНИЯ ЛАЗЕРА НА ГРАНАТЕ С НЕОДИМОМ МЕТОДАМИ АДАПТИВНОЙ. ОШИКИ

Специальность 01.04.21 - лазерная шзика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физззго-математическлх изук

Работа выполнена на кафедре общей физики и волновых процессов физического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова.

Научные руководители: кандидат физико-математических наук,

доцент Л.Н.Кадцов

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор Н.В.Кравцов кандидат физико-математических наук А.А.Карабутов

Ведущее предприятие: Научно-исследовательский центр по

технологическим лазерам АН СССР г.Шатура

Защита состоится "21 " 1991 года з (5^

часов в конференц-зале корпуса нелинейной оптики на заседании специализированного Ученого Совета й I отделения радиофизики МГУ имени М.В.Ломоносова, шифр К 053.05.21.

Адрес: П9899 ГСП, Москва, Ленинские горы, МГУ, физический факультет, ученому секретарш специализированного Совета 'А I отделения радиофизики.

С диссертацией мояно ознакомиться в библиотеке физического факультета МП".

Автореферат разослан "

4 ■ иёЩЛ-1991

года.

Ученый секретарь специализированного:' Совета № I отделения радиофизики кандидат физико-математических наЗ V А.И.Гомонова

ОЕЕАЯ 2АР1И2К-ЕТ5КА РАБОТЫ

Актуальность темы. Широкое применение лазеров з различных областях иауки, техники я производстзекнкх процессах выдвигает новые повышенные требования к стабильности и возаон-ностн быстрой перестройки параметров излучения -лазеров различных типов. Одним из путей удовлетворения этих требований является включение в резонатор лазера управляемого адаптивного зеркала, параметры которого надлегащиы образом регулируются, а з дальнейшем и автоматически подстраиваются. В зтсм аспекте первоочередными задачам следует считать еле-

1. задачу активной стабилизации интегральной мощности излучения лазера;

2. задачу уменьшения расходимости излучения;

3. задачу формирования заданного распределения интенсивности по сечению лазерного пучка.

Первые две из перечисленных задач нашли определенное отразе-ниэ з научных публикациях семидесяти: ¿г восьмидесятых годоз. Однако основное внимание з этих публикациях уделяется созданию высокостабильных, уникальных лазеров, предназначенных для прецизионных измерений.

Значительно меньше разработаны вопросы стабилизации параметров излучения технологических лазеров, обеспечивающих требуемые в производственном процессе мощности излучения и поэтому зачастую работающие в многоходовом по поперечным индексам резпмэ. Условия применения технологических лазеров затрудняют такае исследования традиционных методов по пассивно! стабилизации параметров излучения. В связи с этим задача по активной стабилизации мощности излучения и уменьшения расходимости лазерного пучка технологических лазеров остается актуальной.

Решение третьей из перечисленных выше задач стало воз-тгогннм ~лшнь ииследнив годы ъ -связи с созданием гибшх~уп-разляемых адаптивных зеркал. Для эффективного применения таких зеркал в лазерах необходимы дальнейшие исследования,

актуальность которых не вызывает сомнения.

Целью настоящей работы является: I) разработка новой конструкции пьезокерамического корректора системы активной стабилизации мощности излучения твердотельного лазера как з одномодовом, так и в многомодовом резиме; 2) выявление и устранение физических причин, ограничивающие предельно достигшие значения стабильности мощности излучения при активной ее стабилизации; 3) исследование особенностей применения простейшего адаптивного зеркала в система активной стабилизации мощности излучения лазера на АИГ: /Л^ ^ с внутрирезонатор-ной генерацией второй гармоники; 4) определение параметров сферического многоприводного управляемого зеркала с апертурой около 30 мм, как элемента резонатора лазера; 5) исследование механизма управления профилем интенсивности излучения лазера на АИГгУс^ помощи гибкого сферического зеркала

в одномодовом и многомодовом резиме; 5) определение условий уменьшения расходимости и фокусировки излучения лазера на ШГ:№(£ управляемым гибким сферическим зеркалом.

Научная новизна полученных результатов:

1. Установлено, что главными причинами появления лозных сигналов ошибки в системах активной стабилизации мощности излучения лазеров являются: а) изменение чувствительности фотоприемника при перемещении луча по выходному окну и температурная зависимость чувствительности; б) спектральная селекция излучения зеркалами лазера на плоскопараллельных подложках; в) поляризационные эффекты в системе формирования сигналов ошибки; г) переходные процессы в электронной части системы активной стабилизации мощности излучения.

2. Показано, что в одномодовом резиме в лазере на АИГгУс^*

• с линейным резонатором без дополнительных поляризационных элементов имеют место главным образом флуктуации ориентации линейной поляризации излучения. В многомодовом режиме нестабильность мощности излучения связана в основном

с хаотическим срывом и возбуждением отдельных мод со всевозможными ориентациями линейной поляризации.

3. Показано, что разработанный корректор с поворачивазэ-

сдамся зеркалом позволяет эффективно использовать при активной стабилизации мощности излучения второй гармоники в режиме внутрирезонаторной ее генерации (БРГВГ) эффект расстройки синхронизма.

4. Установлено, что управляемое гибкое сферическое зеркало в резонаторе лазера позволяет эффективно влиять на кодовый состав излучения и, как следствие, на распределение интенсивности по сечению лазерного пучка. В частности такое зеркало позволяет уменьшить расходимость излучения лазера на АИГ: У(1 более чем в два раза при потере мощности менее 40/j.

Практическая значимость "работы.

I. Применение в системе активной стабилизации мощности излучения лазера на АИГ: hfd- корректоров предложенной конструкции с пьезокераыическиш пакетами, поворачивающими зеркало резонатора, позволяет обеспечить долговременную (в течение не менее I часа) относительную стабильность мощности / =0,5^ в одномодовом и f =1,5% з шогомодовои режиме генерации.

■ 2. Выявление основных физических причин появления в системе активной стабилизации мощности излучения лазера на АИГ: Met ложных сигналов ошибки дает возможность выбрать оптимальную схему системы стабилизации, обеспечивающую до-стигение предельных значений стабильности мощности.

3. Применение корректора предложенной конструкции позволяет при активной стабилизации мощности второй гармоники излучения в режиме БЕТВГ использовать эффект нарушения синхронизма и увеличить стабильность мощности излучения на длине волны А =0,53 мкм более чем на порядок.

4. Показано, что применение управляемого гибкого сферического пьезокеранического зеркала в резонаторе лазера на ШГ:Ус1 3+1 позволяет эффективно менять распределение интенсивности излучения по профилю лазерного пучка и уменьшить расходимость излучения примерно в два раза, доводя ее до

I • 1СГ3 радиан при потере мощности не более 4055.

На защиту заносятся следующие основные положения;

- пьезокерамический корректор с поворачивающимся зеркалом в системе активной стабилизации мощности излучения твердотельного лазера позволяет обеспечить относительную стабильность 0,5^ в одномодовом и 1,5$ в многомодовом ре&име (оценка по максимальному отклонению). Достижение таких значений стабильности возможно лишь при минимизации ложных сигналов ошибки;

- при стабилизации мощности излучения второй гармоники в режиме ВРГВГ предложенный корректор позволяет эффективно использовать эффект расстройки синхронизма;

- разработка сферического гибкого управляемого пьезоке-рамического зеркала не требует применения в резонаторе с таким адаптивным зеркалом дополнительных оптических элементов. В результате такое зеркало позволяет обеспечить перераспределение интенсивности по профилю лазерного пучка с минимальными потерями мощности;

- применение сферического управляемого пьезокерамиче-ского зеркала в резонаторе лазера позволяет уменьшить расходимость излучения примерно в два раза при снижении мощности не более чем на 40%.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на Всесоюзной конференции "Применение лазеров в _на-родном хозяйстве" НЩШН, г.Шатура, 1989; У1-ой Всесоюзной конференции "Оптика лазеров" г.Ленинград, 1390; научном семинаре кафедры общей физики и волновых цроцессов физического факультета ШУ 1991, а тавае опубликованы в научных журналах СССР.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, в котором изложены основные результаты, и списка цитированной литературы. Объем диссертации составляет 167 страниц текста, включая 60 рисунков, 14 таблиц. Список литературы содержит 95 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность и практическая цен-

ность исследований, проведенных в работе, а также кратко изложено содержание диссертации.

Первая глава содержит обзор литературы по рассматриваемым в диссертации вопросам.

Вторая глава посвящена исследованию системы активной стабилизации мощности излучения лазера на ЛИГ: Ус1 ^ с корректорш на пьезокерамических пакетах, поворачивающих одно из зеркал резонатора.

Общее описание системы стабилизации сделано в § 2.1.

В работе было испытано несколько экземпляров корректоров подобной конструкции. Для наиболее чувствительного экземпляра угол поворота зеркала при изменении напряжения на пьезоэлементах от -200 до +200 вольт составил 0,07°. Достоинством предлагаемой конструкции корректора является достаточно высокое значение его нижней резонансной частоты ^ , лежащей в диапазоне нескольких кГц. Это в несколько раз превыше! значения критических частот для корректоров, основанных на регулировке тока накачки и более, чем на порядок значения для пьезокерамических систем в виде "лепестков".

Недостатком предлагаемого корректора является отклонение ш в процессе стабилизации мощности диаграммы направленности излучения ("рыскания" луча). Измерения показали, что в процессе стабилизации мощности "рыскание" луча увеличивается примерно в 2+3 раза.

Разработанная система стабилизации мощности рассчитана на компенсацию сравнительно медленных изменений мощности, ограниченных диапазоном частот не выше нескольких десятков герц. Это ограничение, как показал анализ устойчивости системы стабилизации, проведенный в § 2.2, связано с относительно большим значением электрической емкости корректора, составляющей 2 • 10~7 Ф и нагружящей выходной каскад усиления электронной части системы стабилизации.

Интересным результатом расчета устойчивости системы стабилизации является вывод о том, что в ряде случаев подключение к выходу электронной части системы дополнительных конденсаторов не повышает, а, наоборот, снижает устойчивость системы стабилизации;

В § 2.3 анализируются причины, ограничивающие предельно допустимые значения стабильности мощности излучения лазера при активной ее стабилизации. Рассмотрим эти причины.

1. Изменение сигнала на датчиках модности тгт перемещении луча по поверхности тоточузствительного слоя.

Такие изменения наблюдались при применении в качестве датчиков мощности фотодиодов типа 5Д-24К и фотоумножителей типа ОЭУ-52.

Эффективным средством исключения лозных сигналов, вызванных рассматриваемой причиной, является помещение фотодатчика в интегрирующую термостабилизированную сферу. Она пред-стазляет собой полость сферической формы диаметром около 60 мм. Фот о датчик размещается на знутреиней поверхности сферы. Дуч лазера пропускается в сферу через малое отзерстие и после многократного отражения от стенок сферы попадает на фотодатчик. Сфера была нами изготовлена из дюралюминия. Внутренняя поверхность сферы специально не обрабатывалась.

2. Изменение спектрального состава излучения после про-хоагэния через зеркала резонатора, напыленные на плоскопараллельные подложки. _

3 качестве сигнала, поступающего Еа оотодатчик в системе активной стаоилизации, удооно использовать остаточное излучение за "глухим0 зеркалом резонатора. Если это зеркало имеет плоскопараллельную подложку и ооладает частотно-селектирующими свойствами, то спектр сигиала, поступающего на фотодатчик для выраоотки сигнала ошиоки может отличаться от спектра полезного сигнала за выходным зеркалом лазера. По этой причине мощность этого сигнала будет стабилизироваться линь частично. В работе показано, что радикальным средстзом устранения этой причини поязления ложных сигналов ошибки является применение в резозаторе лазера зеркал на клиновидных подложках.

3. Флуктуагтятт состояния поляризации излучения лазера.

Факторы, определяшие состояние поляризации излучения

лазеров весьма разнообразны. Как и другие параметры, состояние поляризации излучения лазера подвержено флуктуациям, что

является одной из главных причин появления в системе активной стабилизации мощности ложных сигналов ошибки.

Влияние флуктуации состояния поляризации на процессе активной стабилизации мощности особенно заметно в многомодовом (по поперечным индексам) режиме генерации, а также в лазерах, резонаторы которых не содержат специальных элементов, задающих поляризацию излучения.

Для экспериментального определения характера и стабильности поляризации лазера на был использован простейший лазер с линейным резонатором и кзантроном от типового лазера ДШ-402. Призма Франка-Риттера (ПФР) выполняла роль анализатора излучения. Для выделения флуктуации мощности, обусловленных флуктуациями поляризации излучения, в независимой цепи осуществлялась стабилизация модности до уровня около 1% в одномодовом и в многомодовом резамах. Зги значения регистрировались при удалении ШР. Затем ОЕа становилась на пути лучей, подающих на фотодатчик и измерялись новые значения относительной стабильности мощности в зависимости от ориентации ПШР. Ориентация определялась углом поворота oL плоскости максимального пропускания ПФР линейно поляризованного света относительно направления минимального ослабления ШР мощности одаомодового излучения лазера. Результаты намерения максимального разброса мощности излучения Д W и относительной стабильности представлены в таблице I. Зти результаты позволяют сделать следующие выводы:

1. Как в одномодовом, так и в многомодовом режимах регистрируемая нестабильность мощности излучения за анализатором увеличивается в 5+10 раз.

2. В многомодовом режиме излучение содержит составляющие с поляризациями всевозможных направлений.

3. Регистрируемый в одномодовом режиме разброс при различных значениях oL свидетельствует о том, что имеет место увеличение относительной нестабильности f , связанное с флуктуациями направления поляризации излучения. Этот вывод основан на том, что относительная нестабильность f в достаточно широком диапазоне изменений около 45° (см. таблицу I) выше, чем при оС = 0°.

7

Таблица I.

сС . град- Рекпм i

многомодо вый 1 одномодозкя

д W , Дел. 4W , дел.

0 8 25 13 3,2 —

10 9 30 13 3,4 -

20 10 34 13 Q q (_/ f o 0,4

SO 12 43 13 4,7 0,6

40 " 12 44 15 5,8 1Д

50 10 г4 СО 12 7,7 1,0

60 8 29 12 13,3 1,5

70 6 21 5 10,9 0,8

80 6 21 4 - -

30 7 27 0 - -

и <4 Jo

В соответствии с полученными результатами предложены модели флуктуации поляризации излучения в маогсмодозом и одно-модовом решках. и получены формулы для расчета максимально допустимых значений углов падения лучей Еа светоделительные пластины при заданной относительной стабильности мощности излучения. Результаты расчета показывают, что зозникагшие в датчике мощности рассмотренной системы активной стабилизации вследствие флуктуации поляризации излучения лазера лозные сигналы ошибки особенно существенны в ыногомодозом решме работы лазера, что следует учитывать при проектировании высокостабильных технологических лазеров. Радикальна.! средстзом устранения лоаных'сигналов ошибки является уменьшение углов падения на разделительные пластины до 5° в маогомодозом л 10° * 15° в одиомодовом pesEMax.

tí § 2,4 показаны результаты экспериментального определения стабильности мощности излучения лазера на АИГ: Mc¿ при актизной ее стабилизации пьезокераыическим корректором и максимальном устранении лонных сигналов ошибки. Были получены

значения относительной стабильности мощности в пределах 0,5 4 т% в одномодозом рекзые генерации при мощности' излучения W=2 + 5BthI,0 + I,5^3 многоходовом региме при

30 Вт.

. 'В § 2.5 излоаены результаты по стабилизации мощности излучения твердотельного лазера з региме внутрзрезонаторной генерации второй гармоники.

Особенностью работы предлагаемой системы стабилизации мощности при ВРГЗГ является то, что при повороте зеркала корректора расстраивается не только резонатор лазера, как это имеет место з лазере без ВРГНТ, но и меняется каустика и направление луча в нелинейном кристалле, что приводит к яару шенизз синхронизма и повышает чувствительность корректора.

Система стабилизации мощности излучения с пьезокерами-ческиы корректором была опробозаяа для трех наиболее распространенных типов лазеров с 2РГВГ. Перечислим их:

1. Лазер с Г-образным резонатором, фокусировкой излучения на нелинейный кристалл иодата лития и односторонним выводом излучения второй гармоники. (Промышленный тип ЛТН-40Г

2. Промышленный лазер типа Л1Е-402 с Z -образным резонатором и кристаллом ниобата бария-нгтрия.

3. Лазер с линейным резонатором, работающий в резные модуляции добротности (генерации гигантских импульсов), ана логичный промышленному типу ЕЕ-701.

Для этих типов лазеров применение системы активной ста билизацпи с пьезокераыическнми пакетами позволило существев но снизить нестабильность мощности излучения второй гармони ки при незначительном ( ~ 5+7/5) снижении типовых значени! мощности как в одномодовом, так и в многомодовом (по поперечным индексам) резимах.

Результаты по стабилизации мощности излучения на длин* волны 0,53 ыем для первых двух типов лазероз цредстга

лены соответственно в таблицах 2 и 3. Для третьего типа лазера нестабильность средней мощности излучения в резиме стабилизации не превышала f = 0,5%.

Таблица 2

Лазер с Г-образным резонатором

Режим

Одномодовый Многомодовый

Исходная нестабильность Кратковрем.,£ 10-430 10-30

Долговрем., % 10-40 10-40

Нестабильность при активной стабилизации Кратковрем.,£ 1,5-2 1,7-4

Долговр&ч., % 0,5 0,5

Таблица 3 Лазер с ? -образным резонатором

Вариант стабилизации Нестабильность мощности ВГ. %

Исходная С дополнит.стабилиз.

Стаб. основного излучения "луча" 1,06 мкм + + -

Стаб. тока накачки + - +

Стаб.мощности ВТ пьезозеркалом _ _ + +

Додговр.стабил. 10-15 5-7 0.5 . 0.5е

Кратковрем.стаб. 15-30 5-7 1,5-3 1.5-3

я Стабильный регим сохранялся 20 минут.

- Система по данному контуру стабилизации отключена.

+ Система стабилизации включена.

Третья глаза диссертации посвящена изучении возможности формирования излучения непрерывного лазера на ЛИГ: Мс1 ^ гибким управляемым дьезокерамическпм зеркалом.

§ 3.1. является введением к этой главе диссертации, в котором обосновывается актуальность и намечаются пути решения поставленной задачи.

§ 3.2. диссертации содержит конкретный материал по коррекции с помощью гибкого биморфного зеркала аберраций тепловой линзы активного элемента. Для определения оптических искажений, вносимых тепловой линзой и степени их компенсации адаптивным зеркалом впервые был использован интерферометр Фазо. Зафиксированная на фотопленке интерферограыма вводилась в ЭШ и обрабатывалась по методу опорных линий.

Экспериментальные исследования тепловой линзы показали, что с увеличением мощности накачки значительно уменьшается фокусное расстояние и увеличивается астигматизм тепловой линзы. Изменяя форму адаптивного биморфного зеркала, можно скомпенсировать искажения, вызванные двойным прохождением излучения через активный элемент. Для примера в таблице 4 представлены коэффициенты при первых пяти аберрациях, описывающие искажения волнового фронта до и после компенсации (ток накачки 22 А).

■Таблица 4

Аберрации теплозой линзы до (верхняя строка) и после (нижняя) компенсация (Ар А2 - астигматизм, %» ^2 ~ кома» СФ - сферическая аберрация)

А1 А2 % ч СФ

-0,22 -0,02 1,90 0,41 -0,27 -0,17 -0,24 -0,05 -0,06 -0,03

Из таблицы видно, что коэффициенты большинства аберраций удается снизить в 5+10 раз. Это свидетельствует о возможности эффективной коррекции с помощью биморфного зеркала

крупномасштабных искажении.

§ 3.3 диссертации посвящен выбору схемы и расчету областей устойчивости резонатора лазера, позволяющего применить широкоапертурное адаптивное зеркало. Предложенная в диссертации схема резонатора не содержит дополнительных оптических элементов. Необходимое расширение пучка в резонаторе достигается приданием одному из торцов активного элемента вогнутой формы. Этот торец выполняет роль рассеивагцей линзы с фокусным расстоянием порядка нескольких сантиметров. Зля предложенной схемы резонатора было впервые изготовлено адаптивное зеркало сферической фор?,®. Зафективность предложенной схемы резонатора была проверена экспериментально.

В § 3.4 дано описание конструкции круглого вогнутого полупассивного зеркала с 8-ю управлящимп электродами. Такое зеркало было изготовлено и применялось в работе. Традиционное зеркало на основе полупассивного биыорфного пьезоэлемента представляет две склеенные между собой пластины: сравнительно толстую С ^ 3 км) подложку из кварца и тонкую (0,3 мм) пьезокераыическую пластинку. В собранном корректоре эта пластинка была заменена кольцом из тонкой пьезокерамики. Это устраняло возможный нежелательный нагрев адаптивного зеркала излучением, сопровождающийся неконтролируемой деформацией поверхности корректора. На внешнюю сторону кольца были нанесены 8 управлящих электродов. На внутреннюю сторону пьезо-диска был нанесен один общий электрод, который заземлялся.

Получившаяся пассивная биморфная пластина прогревалась в печи в течение 445 часов при температуре 80°С до полного отвердевания клея. Ддгя снятия оставшихся термодеформаций такая заготовка охлаждалась.в холодильнике, затем вновь нагревалась в печи. Эта операция повторялась 4*5 раз. Затем подложка полировалась до получения поверхности оптического качества (отклонение от плоскости или сферы не более ^4,

"X =0,63 мкм). Далее на нее напылялось диэлектрическое отражающее покрытие. После этого проводящим клеем к управляющим электродам приклеивались тонкие проводники.

Измерения показали, что амплитуда смещения корректора в

центре составляла 4 мкм цри подаче на все его электроды управлявшего напрякения ЕОО В.

Созданное адаптивное зеркало исследовалось под лучевой нагрузкой излучением непрерывного твердотельного лазера с длиной волны 1,06 мкм. Мнтердзерометрические измерения показали, что при плотности мощности менее 100 Вт/сьг деформации поверхности корректора не наблюдалось.

Как показывает содержание § 3.5 диссертации адаптивное зеркало в резонаторе лазера на ЛИГ: Ус1 ^ позволяет существенно уменьшить расходимость излучения лазера в многомодовом реяиме. При уменьшении расходимости адаптивным зеркалом в 2,5 раза до величины 1,0 • Ю-® рад. потери мощности излучения не превысили 405».

Использование з резонаторе адаптивного зеркала позволило, как показано в § 3.5 диссертации, эффективно влиять как на модозую структуру излучения, так и на форму отдельных мод. В одномодовом режиме удалось получить различные конфигурации генерируемой основной поперечной квазимоды (прямоугольную, треугольную, рис.1).

рис. I

В ыногсмодовом режиме адаптивное зеркало позволило осуществлять селекцию определенны;: мод л таким образом изменять профиль'интеЕсизЕОСти лазерного пучка (рис.2).

Рис. 2

Особо необходимо отметить, что полученные распределения ин-тенсизностей стабильны во времени.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

I. Предложен и опробован корректор системы активной стабилизации мощности излучения лазера новой конструкции с применением пьезокерамическзх пакетов, поворачивающих одно из зеркал резонатора лазера. Применение корректора на пьезо-керамическпх пакетах снизило долговременную относительную

нестабильность мощности излучения лазера на гранате с неодимом при ее активной стабилизации до 0,5$ в одномодовом и 1,5% в многомодовом режиме. (Оценка нестабильности проводилась по максимальному разбросу значений мощности за время измерения).

2. Установлено и подтверждено, что предельно допустимые значения стабильности мощности излучения ограничивается появлением в системе стабилизации ложных сигналов ошибки. Основными причинами возникновения таких сигналов являются:

а - перемещение (рыскание) луча по светочувствительной поверхности датчика мощности, например, фотодиода; б - селекция излучения на зеркалах резонатора напыленных на плоскопараллельные поддонки; з - флуктуации состояния-поляризации излучения и поляризационные эффекты на элементах системы стабилизации. Перечисленные причины увеличивают нестаоиль-ность мощности излучения при активной стабилизации на 2+5".

3. Установлено, что в одномодовом режиме в лазере на AÜT: yd без дополнительных поляризационных элементов в резонаторе основной вклад в нестабильность мощности вносят . флуктуации направления линейной поляризации излучения, тогда как в многомодовом режиме нестабильность мощности вызвана хаотичным срывом и возбуждением мод со всевозможными направлениями линейной поляризации.

4. Подтверждена эффективность применения корректора на пьезокерамических пакетах при внутрирезонаторной генерации второй гармоники с использованием эффекта нарушения синхронизма» Достигнутые значения долговременной стабильности в режиме ЕЕГВГ составили 0,5%, а кратковременной стабильности -1,5+42.

В режиме гигантских импульсов с ЕРГВГ нестабильность средней мощности излучения также не превышала 0,5£.

5. Показано, что управляемое плоское оиморфное пьезо-керамическое зеркало позволяет практически полностью компенсировать низшие аберрации тепловой линзы в стержне АИГ: jVoi.3!"

}

6. Предложена и рассчитана схема резонатора лазера,

позволяющая без знесения дополнительных оптических элементов применять вогнутые адаптивные зеркала диаметром 30 мм и оо-лее.

7. Применение управляемого сферического пьезокерамиче-ского зеркала в резонаторе лазера позволило уменьшить расходимость излучения з многомодовом тзегиме в два паза и. довести ее до 1,0 • 10 рад. при потере мощности излучения не более 40£.

8. Показана зозмокность формирования управляемым пьезо-керамическим зеркалом разнообразных профилей распределения интенсивности по сечению пучка лазерного излучения. Установлено, что в многомодовом резные механизм формирования профиля оснозан на подазлении одних мод и зозбукдении других.

Основные результаты диссертации опубликованы з следующих работах:

1. А.Аббас, Л.Н.Капцов, А.В.Кудряпоз, И.У.Чистяков. "Коррекция тепловой линзы твердотельного лазера с помощью гпоко-го биморфного зеркала". Квантовая электроника, т.15 .'ё 10, с.2080, 1989.

2. А.Аббас, Л.Н.Капцов, А.В.Кудряшоз, "Резонатор твердотельного лазера с адаптивным зеркалом". Электронная техника, сер. лазерная техника и оптоэлектронлка, вке.1, 53, с.41, 1990.

3. А.Аббас, Л.Н.Капцов, А.В.Кудрязгов, Т.В;Черезова. "Актиз-ная стабилизация мощности излучения непрерызного тзердо-тельного лазера пьезокерамическим корректором". Электронная техника, сер. лазерная техника и оптоэлекгроЕИка,

& I, с.46, 1991. •

4. А.Аббас, Л.Н.Капцов, Т.Е.Черезова. "Влияние флуктуаций поляризации на активную стабилизацию мощности излучения твердотельного лазера". Электронная техника, сер. лазерная техника и оптоэлектронлка, 1Ь 3, с. 38 , 1991.

5. А.Аббас, Л.Н.Калцов, А.З.Кудряшов, И.".Чистяков. "Компенсация тепловой линзы твердотельного лазера гибким биморф-ным зеркалом". Тезисы докладов на Всесоюзной конференции "Применение лазеров з народном хозяйстве", ЕЭДГДАН, г.Шатура, 1989, с.228.

А.Абйас, Д.Н^Капцоз, А.В.Кудряшов, И.М.Чистяков. "Компенсация тепловой линзы твердотельного лазера гибким би-морфным зеркалом". Тезисы докладов на У1-ой Всесоюзной конференции "Оптика лазеров", Ленинград, 2-7 марта 1990, с.343.

ООП <?>,<■> го "ГУ За*, /аз -/М-?/,