Одночастотная генерация и спектроскопия насыщения в плазме благородных газов тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

Обозначения

Введение

I Основные принципы одночастотных широкоапер-турных ионных лазеров

§1 Активная среда ионных лазеров

1.1 Плазменные характеристики активной среды

1.2 Спектроскопические характеристики ионных лазеров

1.3 Зависимость параметров одно частотно й генерации в ионных лазерах от характера уширения

§2 Техника эксперимента

2.1 Конструкция разрядных трубок . ^.

2.2 Экспериментальная установка.

II Выпукло-вогнутый резонатор для селекции мод широкоапертурных ионных лазеров

§3 Метод радиочастотных биений для исследования поперечной структуры лазерного пучка

§4 Выпукло-вогнутый резонатор для селекции мод в широкоапертурном лазере

4.1 Основные элементы теории резонаторных мод.

4.2 Экспериментальное исследование выпукло-вогнутого резонатора в устойчивой области.

§5 Выпукло-вогнутый резонатор в неустойчивом режиме

5.1 Расчёт выпукло-вогнутого резонатора в неустойчивой области.

5.2 Экспериментальное изучение неустойчивого резонатора с волноводными эффектами.

§6 Выводы

III Селекция продольных moa лазера без наклона вну-трирезонаторного эталона Фабри — Перо

§7 Теоретическая модель

7.1 Принцип работы эталона Фабри — Перо

7.2 Потери на проход.

7.3 Дискриминация конкурирующих мод.

§8 Эксперимент

§9 Выводы

IV Применения одномодовых и одночастотных ионных лазеров

§10 Генерация аргонового лазера в фиолетовой области

10.1 Эксперимент

10.2 Селекция мод и практическое использование линии 438.4 нм

§11 Кулоновское уширение провала Лэмба в одночастотном криптоновом лазере

§12 Выводы

Многие применения лазеров основаны на использовании высокой монохроматичности лазерного излучения. В связи с развитием технологии и методов научных исследований, требования к лазерному излучению непрерывно возрастают. Особенно это касается точных интерферометрических и нелинейно-спектроскопических экспериментов (см., например, [1]). Другими важными применениями лазеров являются голография и метрология. В отсутствие специальных мер, излучение лазеров обычно состоит из большого числа мод, которые имеют существенно различные частоты (продольные моды) и пространственную структуру (поперечные моды). Такое излучение оказывается непригодным в большинстве современных применений, и совершенно необходимо принимать специальные меры для максимального сужения спектра генерации лазера. Методы селекции мод достаточно разработаны и в конечном итоге направлены на получение одночастотного излучения [2—4].

Ионные газовые лазеры, наряду с общими для всех типов лазеров особенностями, имеют свои характерные свойства [5,6], определяющие приме няемые методы спектральной селекции излучения. Во-первых, в генерации таких лазеров обычно присутствуют несколько линий, из которых необходимо выбрать одну. Для подавления нежелательных линий генерации в ионных газовых лазерах широко используются зеркала с селективным отражающим покрытием, а также призмы с углом Брюстера, в том числе автоколлимационные призмы (т. н. призма Литгрова), хотя также были предложены и реализованы электро-оптические (поляризационные) методы селекции, см. например, [6], стр. 358, и библиографию.

Вторая особенность, характерная для ионных лазеров повышенной мощности, состоит в том, что поперечные размеры активной среды относительно велики, поскольку большие мощности таких лазеров достигаются обычно за счёт увеличения площади сечения активной среды [7]. Это приводит к тому, что пространственная конфигурация излучения, как и частотная, состоит из большого числа поперечных мод ТЕМтп. Их расходимость увеличивается, а профиль интенсивности усложняется с ростом индекса [2,6]. Начиная с самых первых экспериментов, было предложено несколько методов выделения фундаментальной поперечной моды ТЕМоо, которые применяются на практике и по сей день. В первую очередь, это внутрирезонатор-ная диафрагма (или селекция на апертуре разрядного канала), которые используются в маломощных и малоапертурных ионных лазерах. Мощность ионных лазеров демонстрирует характерную зависимость ~ Ь<1 от длины и диаметра разрядного канала. Для получения мощности IV > 40 Вт на сине-зелёных линиях аргона при характерной длине разрядной трубки Ь ~ 1 м, диаметр разрядного канала должен быть й > 5 мм [7—9]. щие внутренний оптический элемент (доРис. 1. Контур линии усиления и селекция мод. полнительное зеркало или линзу), расширяющий пучок [10,11]. Такие резонаторы позволяют получить эффективность преобразования в одномодовый режим до ~ 40% [8,9], т.е. мощшнг v

Обычные устойчивые резонаторы, используемые в ионных лазерах, при длине I ~ 1 м задают очень малый диаметр пучка осевой моды (ш ~ л/ЛЬ ~ 1 мм). Для лазеров повышенной мощности, таким образом, простое диафрагмирование пучка становится весьма неэффективным, и вместо него обычно применяют т. н. "телескопические резонаторы", содержаность генерации в режиме TEAioo-моды составляет ~ 40% мощности в отсутствие селекции. Другим важным фактором, влияющим на работу ионных лазеров, является сравнительно большое допплеровское уширение, определяющее контур линии усиления (Л^д =5—10 ГТц, [6], стр. 317—318, [7]), см. рис. 1. Расстояние по частоте между продольными модами резонатора составляет c/2L ~ 150 МГц при L ~ 1 м, следовательно при характерном превышении усиления над потерями X = до/6 > 5 условия генерации выполняются для большого количества продольных мод. При этом, из-за относительно большой однородной ширины Ai/h ~ 500—1000 МГц c/2L, соседние моды конкурируют между собой, что приводит генерации сложного и, к тому же, непостоянного во времени спектра излучения [6]. Для получения одночастотной генерации (т.е. выделения одной продольной моды TEMoog) требуется внесение в резонатор дополнительного селектора с характерной базой do ~ 1 см, чтобы выполнялось условие с/2с?о Az/£>.

Несмотря на существование различных способов селекции продольных мод резонатора (например, интерферометр Фокса — Смита или Майкельсо-на, см. [2], стр. 115), наибольшее распространение получило использование наклонного эталона Фабри — Перо внутри резонатора [12—14]. Этот способ не требует существенного изменения конструкции резонатора, прост в реализации. Настройка такого резонатора также не представляет труда. В практических схемах резонаторов для широкоапертурных лазеров селекция частоты при помощи эталона Фабри — Перо позволяет добиваться эффективности около 40%, т.е. мощность в одночастотном режиме составляет с^ 40% от мощности многочастотного режима без селектора [8,9].

Таким образом, применение всех типов селекции, необходимых для получения одночастотного излучения, драматически уменьшает выходную мощность широкоапертурного ионного лазера. Применение упомянутых методов даёт общую эффективность селекции порядка ~ 0.4 X 0.4 = 0.16 и, в результате, максимальная выходная мощность одночастотных ионных лазеров не превышает единиц или даже долей ватта [8,9]. Таким образом, существует реальная потребность увеличения эффективности методов селекции излучения широкоапертурных ионных лазеров, что позволит снизить исходные высокие требования к параметрам лазеров и расширить область их применения за счёт лучшей технологичности.

С появлением достаточно интенсивных одночастотных и одномодовых лазеров, произошло существенное качественное развитие методов спектроскопии. Высокое разрешение, ранее доступное только в некоторых особых условиях эксперимента, требовало применения коллимированных пучков частиц и сложной конфигурации электромагнитных полей. При помощи одночастотных лазеров не только стало возможным расширить область применения упомянутых методов, но и создать другие, принципиально новые инструменты исследования, позволяющие избирательно воздействовать на группы частиц в ансамбле (в частности, в внутри допплеровского контура), см. например, [15,16].

В основе многих методов нелинейной внутридопплеровской спектроскопии лежит изменение распределения частиц по скоростям на уровнях резонансного полю перехода. Регистрация точной формы изменённого распределения, в приложении к ионным спектрам, позволяет изучать не только параметры уровней и их ширины, но и характер взаимодействия ионов между собой [17,18].

Простейшим нелинейным резонансом в спектроскопии насыщения является провал Лэмба [19], наблюдаемый в одночастотных лазерах с неоднородно уширенным контуром усиления и, в частности, в ионных газовых лазерах. Известно, что форма провала Лэмба в зависимости мощности генерации от частоты лазера практически копирует резонанс насыщения в контуре усиления (провал с шириной Avc на рис. 1). С самого начала исследований провала Лэмба на ионных линиях было отмечено, что его ширина значительно больше естественной (определяемой константами распада уровней), и выдвигались гипотезы о влиянии столкновительных процессов в плазме на его форму (см. [6,20,21]). Но удовлетворительное объяснение природы уши-рения было получено относительно недавно. В [17,22] была высказана гипотеза о возможной роли кулоновского ион-ионного рассеяния. Впоследствии (см. [23,24]), было доказано, что кулоновское взаимодействие ионов является основным фактором уширения нелинейных резонансов в плазме ионных лазеров. Уширение обусловлено изменением скорости движения резонансных атомов за счёт рассеяния на малые утлы и описывается диффузией в пространстве скоростей [17]. Кулоновское уширение имеет корневую зависимость от концентрации ионов, в отличие от линейной зависимости в случае столкновений со сбоем фазы (например, штарковского уширения электронами): где к — волновое число, Ут — характерная тепловая скорость ионов, V — частота ион-ионных столкновений в плазме, Tj — ширина уровня ]. Другой нелинейно-спектроскопический эффект, наблюдаемый непосредственно по выходным характеристикам одночастотного лазера, заключается в насыщении мощности генерации с ростом превышения усиления над потерями [25]. Форма кривой насыщения одночастотного ионного лазера также модифицируется под действием кулоновских столкновений [26,27]. Несмотря на то, что этот эффект уже наблюдался в аргоновых лазерах, он до сих пор представляет большой интерес для оптимизации выходных характеристик одночастотных ионных лазеров.

Кроме описанных выше двух нелинейных эффектов, существуют другие, более сложные и тонкие, наблюдаемые, к примеру, в трёхуровневых схемах [28—30]. Все они требуют одночастотного излучения с качественным пространственным распределением для экспериментального наблюдения и позволяют производить точные и независимые измерения плазменных и

1) спектроскопических характеристик среды ионных газовых лазеров.

На основании изложенных фактов, цель данной диссертационной работы была сформулирована следующим образом:

1. Исследование и практическое применение новых конфигураций резонаторов для газовых ионных лазеров.

2. Разработка и создание эффективных источников одночастотного излучения на основе ионных лазеров для широкого круга применений.

3. Разработка и применение методов контроля модового состава и спектра излучения одночастотных ионных лазеров.

4. Применение созданных источников одночастотного излучения для получения генерации на новых линиях и исследование нелинейных резонансов в плазме газовых ионных лазеров.

Основная часть данной работы состоит из четырёх глав.

Б главе I обсуждаются основные принципы и технология одночастотных ионных лазеров. В §1 приведены основные параметры активной среды ионных лазеров. Рассмотрены плазменные и спектроскопические параметры, характерные для таких лазеров. Обсуждается также влияние механизмов уширения на выходные характеристики лазера. Далее, в §2.1 изложены специфические характеристики широкоапертурных лазеров, существенные для одночастотной генерации, и особенности их конструкции. В §2.2 приведены сведения об экспериментальной технике данной работы. Приводится основная конструкция лазеров и параметры активной среды в условиях конкретных разрядных трубок, использованных в ходе измерений.

В главе II изложены принципы работы выпукло-вогнутого резонатора в широкоапертурных ионных лазерах. В §3 изложен оригинальный метод радиочастотных биений, разработанный для исследования пространственного состава лазерных пучков, и позволяющий получить количественную информацию об отдельных поперечных модах. В §4 и §5 приведены результаты теоретического и экспериментального исследования работы указанного резонатора как в классически устойчивой, так и в неустойчивой областях. Рассмотрены волноводные эффекты, наблюдаемые в неустойчивой области. Построена модель, объясняющая их поведение.

Основные результаты, изложенные в этой главе, опубликованы в работах [32,33,37,38].

Заключение

В завершение, кратко остановимся на основных результатах, полученных в данной работе.

1. В работе предложена и продемонстрирована возможность селекции поперечных мод широкоапертурных ионных лазеров при помощи более простых и удобных, чем телескопические, двухзеркальных выпукло-вогнутых резонаторов. Достигнута эффективность селекции до 75%. Такие резонаторы имеют ряд преимуществ перед стандартными в силу того, что они менее критичны к разъюстировке и вносят меньшие потери на оптических элементах, а это существенно при работе на линиях с малым усилением, особенно в УФ области.

2. Предложен и реализован метод количественного анализа модового состава лазерного излучения, основанный на регистрации радиочастотных биений между отдельными модами. Метод экспериментально проверен и показана возможность декомпозиции поперечного профиля пучка на профили отдельных поперечных мод. Исследованный метод имеет ряд отличительных особенностей, по сравнению с традиционными, позволяя, в частности, анализировать пучки, в составе которых присутствуют более двух поперечных мод одновременно. В данной работе, метод использовался при контроле модового состава излучения в ходе исследований.

3. Исследованы особенности работы выпукло-вогнутого резонатора в неустойчивой области. Впервые наблюдался волноводный эффект в ши-рокоапертурном ионном лазере. Построена модель закрытого резонатора с отражающей разрядной трубкой, основанная на геометрическом приближении. Для преодоления некоторых ограничений модели была создана программа численного расчёта поведения резонатора.

Аналитические выкладки, как и результаты численного счёта, хорошо согласуются с данными экспериментов.

Подробно исследованы конфокальная и близкая к концентрической неустойчивые конфигурации. Показана возможность формирования в подобных резонаторах пучков с малой расходимостью (0.1—0.2 мрад). В спектре выходного излучения лазера зарегистрированы типы собственных колебаний резонатора, соответствующие замыканию пучка за один обход резонатора (близкий к концентрическому) и за два обхода (конфокальный). В режиме генерации с неустойчивым резонатором аргонового лазера на видимых линиях достигнута выходная мощность 5 Вт.

4. Предложена и продемонстрирована возможность использования эталона Фабри — Перо без наклона относительно оси резонатора для частотной селекции излучения лазера. Сделаны оценки параметров резонатора с ненаклонённым эталоном и произведено сравнение со случаем стандартной схемы селекции. Выведены аналитические зависимости дискриминации мод от параметров резонатора. Показано отсутствие принципиальных ограничений применения данного метода.

В экспериментах получена генерация с мощностью 1.5 Вт (при этом, мощность в отсутствие эталона была 2 Вт), что соответствует эффективности селекции, близкой к максимально теоретически достижимой на линиях аргонового лазера (« 70%). Предложенный метод селекции позволяет получить на сильных линиях (десятки процентов на проход) выигрыш в 20—30% по сравнению с наклонным эталоном. Это преимущество возрастает для линий с малым усилением. Принципиально важным может оказаться применение исследованного метода для селекции УФ излучения, где преимущество будет составлять уже не десятки процентов, а разы.

5. Произведено исследование генерации аргонового лазера в коротковолновой области видимого диапазона. Получена непрерывная генерация на новых линиях однозарядного иона аргона: 438.4, 436.2 и 430.9 нм, и проведена идентификация этих линий. Достигнута значительная выходная мощность на линии 438.4 нм (4 Вт), которая, как и линия 514.5 нм, соответствует слабозапрещённому интеркомбинационному переходу. Было проведено детальное изучение этой линии: определены коэффициент ненасыщенного усиления и интенсивность насыщения соответствующего перехода. Измерена зависимость выходной интенсивности от пропускания зеркал резонатора и определён оптимальный коэффициент пропускания. При помощи выпукло-вогнутого резонатора был создан источник качественного излучения на этой линии, пригодный для практического использования. В одно-модовом режиме на линии 438.4 нм была достигнута выходная мощность 2.5 Вт.

6. Впервые сделаны замеры контура провала Лэмба в криптоновом лазере на линии 676.4 нм. По данным эксперимента проведена подгонка теоретической кривой, извлечена ширина провала и вычислена добавка в неё кулоновского уширения. Полученные данные удовлетворительно согласуются с теорией.

Таким образом, цели, поставленные в данной работе, в основном достигнуты. Создан эффективный источник качественного излучения в фиолетовой области. Доказано, что предложенные в данной работе схемы резонаторов и методы селекции имеют преимущество перед стандартными, позволяя заметно улучшить показатели лазеров, где они применяются. Параллельно, были сделаны наблюдения необычных режимов работы лазерных резонаторов и разработан количественный метод анализа пучков. Созданный источник излучения был применён для исследования новых линий генерации и измерения спектроскопических характеристик лазерных переходов.

Автор хотел бы выразить свою искреннюю благодарность руководителям данной работы С. А. Бабину и Д. А. Шапиро. Их постоянное участие внесло неоценимый вклад в достигнутые результаты. Обсуждение полученных результатов на семинарах под председательством С. Г. Раутиана и А. М. Шалагина также было существенно для понимания физики изучаемых явлений. Отдельная благодарность всем соавторам опубликованных работ А. А. Аполонскому, Г. А. Гершинскому, Т. Ю. Ерёменко, С. И. Каблукову, Е. В. Подивилову, А. И. Черных.

1. Demtrdder W Laser Spectroscopy: Basic Concepts and Instrumentation. 2nd edition. — Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1981, 1996, corrected printing 1998, 924 pages.

2. Smith P. W Mode Selection in Lasers.— Proc. IEEE, 1972,60, № 4, pp. 422-440. Рус. пер.: ТИИЭР, 1972,60, № 4, стр. 106-128. ]

3. Троицкий Ю. В. ОЬночастотная генерация в лазерах. — Новосибирск, Наука, 1975,159 стр.

4. Ананьев Ю. А. Оптические резонаторы и лазерные пучки. — М, Наука, 1990, 263 стр.

5. Звелто О. Принципы лазеров. —М., Мир, 1990, 558 стр.

6. Davis С. С., King J. A. Gaseous Ion Lasers. — Advances in Quantum Electronics (ed. by D. W. Goodwin), Academic Press, New-York, 1975, 3, pp. 169454.

7. Донин В. И. Мощные ионные газовые лазеры. — Новосибирск, Наука, 1991, 207 стр.

8. Аполонский А. А., Донин В. И., Тимофеев Т. Т. Мощный ионный лазер с расширенными функциональными возможностями. — Квантовая электроника, 1986,13, № 5, стр. 1004-1009.

9. Бадалян А. М., Бондарев Б. В., Донин В. И., Тимофеев Т. Т. Мощный аргоновый лазер для применения в голографии. — Квантовая электроника, 1986, 13, №9, стр. 1917-1919.

10. Wang С. P., Sandstrom R. L. Three-mirror stable resonator for high-power and singlemode lasers. — Appl. Opt, 1975,4, № 6, pp. 1285-1289.

11. Алфёров Г. И., Григорьев В. А., Донии В. И. Селекция излучения в мощных аргоновых лазерах. — Квантовая электроника, 1978,5, № 1, стр. 29-35.

12. Kleinmann D. A., Kisliuk P. P. Discrimination against unwanted orders in the FabtyPerot resonator. — Bell System Technical Journal, 1962,41, № 2, pp. 453—462.

13. Collins S. A., White G. R. Interferometer laser mode selector. — Applied Optics, 1963,2, pp. 448-449.

14. Hercher M. Tunable Single Mode Operation of Gas Lasers Using Intracavity Tilted Etalons. — Appl. Opt., 1969,8, № 6, pp. 1103-1106.

15. Раутиан С. Г., Смирнов Г. И., Шалагин А. М. Нелинейныерезонансы в спектрах атомов и молекул. —Новосибирск, Наука, 1979, 310 стр.

16. Летохов В. С., Чеботаев В. П. Нелинейная спектроскопия сверхвысокого разрешения. — М., Наука, 1990, 512 стр.

17. Смирнов Г. И., Шапиро Д. А. Обуширении спектральных линий вследствие кулоновского взаимодействия. — ЖЭТФ, 1979,76, № 6, стр. 2084—2093.

18. Барышников Ф. Ф., Лисица В. С. Броуновское движение атомов и ионов и нелинейные эффекты в поглощении света. — ЖЭТФ, 1982, 82, № 4, стр. 10581069.

19. Lamb W Е., Jr. Theory of an Optical Maser. — Phys. Rev., 1964, 134, № 6A, pp. A1429-A1450.

20. Китаева В. Ф., Одинцов А. И., Соболев Н. И. Нонные аргоновые оптические квантовые генераторы нерперывного действия. — УФН, 1969, 99, № 3, стр. 361-416.

21. Dunn M. N., Ross J. N. The Argon Ion Laser. — Progress in Quantum Electronics, Pergamon Press (ed. by j H Sanders, S Stenholm), London, 1977, 4, Part 3, pp. 233-269.

22. Донин В. И., Раутиан С. Г., Смирнов Г. И., Шапиро Д. А. Кулоновское уширение нелинейныхрезонансов в ионных апектрах. — Известия АН СССР, сер. физ. 1981,45, № 8, стр. 1496-1500.

23. Бабин С. А., Донин В. И., Шапиро Д. А. Кулоновскоеуширение нелинейных резонансов в оптических спектрах ионов. — ЖЭТФ, 1986, 91, № 4(10), стр. 1270-1279.

24. Бабин С. А., Донин В. И., Родишевский А. В., Шапиро Д. А. Кулоновское уширение, провала Лэмба в Аг++ -лазере. — Квантовая электроника, 1988,15, № 6, стр. 1261-1269.

25. Одинцов Л. И., Лебедева В. В., Абросимов Г. В. Насыщение усиления в одно-частотном аргоновом лазере. — Радиотехника и электроника. Краткие сообщения, 1968, XIII, № 4, стр. 746-748.

26. Бабин С. А., Тимофеев Т. Т. Кулоновские столкновения и выходная мощность ионных лазеров. — Оптика и спектроскопия, 1989,66, № 5, стр. 1153—1158.

27. Курлаев К. Б., Шапиро В. А. Влияние диффузии ионов в пространстве скоростей на эффект насыщения. — Квантовая электроника, 1994, 21, №11, стр. 1080-1084.

28. Лебедева В. В., Одинцов А. И., Главатских Н. А., Гринь Л. Е., Шуль-га А. Г. Исследование штарковского уширения нелинейных трёхуровневых резонансов на связанных переходах Aril. — ЖПС, 1984,41, №. 3, стр. 385—388.

29. Бабин С. А., Каблуков С. И., Кондратенко М. А., Шапиро Д. А. Нелинейный интерференционный эффект в зеемановском ионном лазере. — Письма в ЖЭТФ, 1996,64, № 4, стр. 241-246.

30. Каблуков С. И. Экспериментальное исследование эффектов кулоновских столкновений в трёхуровневой спектроскопии плазмы. —Дисс. канд. физ.-мат. наук, Новосибирск, 1997,117 стр.

31. Babin S. A., Khorev S. V., Yeremenko T. Yu. New violet high-power argon laser for photochemistry. —XXVIII Colloquium Spectroscopicum Internationale (York, June 29-July 4,1993). Abstracts, York: University of York, 1993, FP 2.39.

32. Бабин С. А., Ерёменко Т. Ю., Хорев С. В. Мощный фиолетовый аргоновый лазер. — Международная конференция "Оптика лазеров '93" (С.Петербург, июнь 21—25,1993). Тезисы докладов, т. I, С.-Петербург: ГОИ им. С. И. Вавилова, 1993, стр. 165.

33. Бабин С. А., Ерёменко Т. Ю., Куклин А. Е., Хорев С. Б. Полноводный режим генерации широкоапертурного Аг^-лазера. — Квантовая электроника, 1994, 21, № 9, стр. 817-820. English transl.: Quantum Electronics, 1994, 24, № 9, pp. 759-762.]

34. S A Babin, S I Kablukov, S V Khorev, and D A Shapiro. Laser action on a weak intercombination transition 4р45з/2 —> 4з2Рз/2 in the argon laser plasma. — Proceedings SPIE, v. 2773, ed. by I. M. Belousova, Washington: SPIE, 1996, pp. 106-111.

35. Babin S. A., Kablukov S. I., Khorev S. V., Shapiro D. A. leasing on a weak intercombination transition 4p453/2 ^Pz/2 in Aril. —Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, 1996,55, № 2, pp. 259—266.

36. Babin S. A., Khorev S. V. Single-Frequency Selection in the Zero Order of a Solid Etalon. —IX Conf. on Laser Optics '98 (St.-Petersburg, June 22-26, 1998), Technical Program, WnA5-p07, p. 41.

37. Бабин С. А., Хорев С. В. Селекция продольных мод лазера без наклона вну-трирезонаторного эталона Фабри — Неро. — Квантовая электроника, 1999, 27, № 1, стр. 42-46. English transl.: Quantum Electronics, 1999, 29, № 4, pp. 330-334.]

38. Brown S. C. Basic Data of Plasma Physics — M.I.T. Press, Cambridge, Mas-sachussets, 1966.

39. Бабин С. А., Ерёменко Т. Ю., Кондратенко М. А., Куклин А. Е. Магни-топлазменный эффект в ионных лазерах при высокой, степени ионизации газа. — Квантовая электроника, 1996,23, № 6, стр. 518-520.

40. Babin S. A., Kuklin A. E. Pressure Balance for the High-Current how-Pressure Arc Discharge —XIXICPIG (Belgrade 1989), Contr. papers 4, pp. 694-696.

41. Справочник no лазерам. — (под. ред. A. M. Прохорова), М., Сов. радио, 1978, т. 1,2.

42. Goldsborough J. P., Hodges E. В., Bell W E. RFinduction excitation of CWvisible laser transitions in ionised gases. — Appl. Phys. Lett., 1966, 8, № 6, pp. 137—139.

43. Bloom A. L. GasLaser. —Proc. IEEE, 1966,54, № 10, pp. 1262-1276. Пер. с англ.: ТИИЭР, 1966,54, № 10, стр. 39-55.]

44. Zarowin С. В. New visible CW laser lines in singly-ionised chlorine. — Appl. Phys. Lett., 1966,9, № 6, pp. 241-242.

45. Бабин С. А. Роль ооновского рассеяния ионов в формировании провала Аэм-6а в аргоновом лазере. — Дисс. канд. физ.-мат. наук, Новосибирск, 1990, 154 стр.

46. Раутиан С. Г. О влиянии столкновений на спектральные характеристики газовых квантовых генераторов. — ЖЭТФ, 1966,51, вып. 4, стр. 1176—1188.

47. Apolonsky A. A., Babin S. A., Kablukov S. I., Khorev S. V., Podivilov E. V., Chernykh A. I., Shapiro D. A. Giant Coulomb broadening and Raman lasing in ionic transitions. — Phys. Rev. A, 1997,55, № 1, pp. 661-667.

48. Babin S. A., Shapiro D. A. Spectral line broadening due to Coulomb interaction in plasma. — Phys. Rep., 1994,241, pp. 119-217.

49. Шапиро Д. А., Степанов M. Г. Полевое уширение диффузионного резонанса. — ЖЭТФ, 1998,113, № 5, стр. 1632-1648. English transl.: Shapiro D. A., and Stepanov M. G. Power broadening of a diffusion resonance —JETP, 1998, 86, № 5, pp. 888-896.]

50. Carlson L. R., Hegedus D. A. Discharge Tube for a Gas Laser. — US Patent № 4,719,638 (12 January 1988), Filed 1 August 1985.

51. Донин В. И., Клементьев В. М., Чеботаев В. П. Сильноточный аргоновый лазер. — Журн. прикл. спектр., 1966,5, № 3, стр. 388-390.

52. Донин В. И. О непрерывной генерации на ионых аргона при высоких плотностях разрядного тока. — Опт. и спектр., 1969,26, № 2, стр. 298—300.

53. Донин В. И., Шипилов А. Ф., Григорьев В. А. Мощные непрерывные ионные лазеры с увеличенным фоком действия. — Квантовая электроника, 1979, 6, №2, стр. 359-363.

54. Донин В. И. Дуговой катод непрерывного разряда при пониженном давлении рабочего газа. — ПТЭ, 1971, № 3, стр. 161-164.

55. Донин В. И. Полый катод для приборов дугового разряда. — Авторское свид. 289458, Бюлл. изобрет., 1971, № 1.

56. Бабин С. А., Голдина Н. Д., Донин В. И., Куклин А. Е., Яденко А. С. Генерационные характеристики и параметры плазмы сильноточных аргоновых лазеров — Квантовая электроника, 1989,16, № И, стр. 2207-2215.

57. Babin S. A., Kuklin A. E., Timofeev Т. Т., Yatsenko A. S. High-power pumping source for dye lasers — XXVI Colloquium Spectroscopicum Internationale (Sofia, July 2-9,1989), Abstracts: Sofia, 1989,1, p. 246.

58. Babin S. A., Kuklin A. E. Comparison of high-current discharge with axial and transverse gas flow for UV ion lasers — Proc. SPIE, 1991,1397, pp. 589-599.

59. Белоусова И. M., Данилов О. Б. Исследование различных типов резонаторов с целью получения одномодового ОКГ с оптимальными параметрами. —- ЖТФ, 1967,37, № 8, стр. 1519-1526.

60. Троицкий Ю. В. Осциллографическая регистрация появления внеосевых мод в газовом ОКГ. — ПТЭ, 1973, № 2, стр. 179-180.

61. Sinclair D. С. Choice of Mirror Curvaturesfor Gas Laser Cavities. — Appl. Optics, 1964,3, № 9, pp. 1067-1071.

62. Chesler R. B. and Maydan D. Convex-Concave Resonator for TEMqq Operation of Solid-State Ion Laser. —J. Appl. Phys., 1972,43, № 5, pp. 2254-2257.

63. Ю. И. Ананьев. О выборе типарезонатора. — Квантовая электроника, 1989, 16, № 10, стр. 2107-2110.

64. Hodgson N., Ozygus В., Schabert Е, and Weber Н. Degenerated Confocal Resonator. — Appl. Optics, 1993,32, № 18, pp. 3190-3200.

65. Ли Т., Смит П. Выделение моды и увеличение модового объёма в газовом лазере с внутренней литой. —ТИИЭР, 1965,53, № 4, стр. 459-460.

66. Hanna D. С., Sawyers С. G., and Yuratich М. A. Large Volume TEMqq Mode Operation ofNd:YAG Laser. — Optics communications, 1981,37, № 5, pp. 359— 362.

67. Tache J. P., le Floch A., and le Naour R. Different critical geometries for half-symmetric laser resonators. — Optics Communications, 1989, 71, № 3-4, pp. 179-183.

68. Boyd G. D. and Kogelnik H. Generalised Conjocal Resonator Theory. — Bell Syst. Tech. J., 1962,41, № 4, pp. 1347-1371.

69. Kogelnik H. and Li T. Laser Beams and Resonators. — Proc. IEEE, 1966, 54, № 10, pp. 1312-1329; Appl. Optics, 1966,5, p. 1550. Рус. пер.: Когельник X., Ли Т. Резонаторы и световые пучки лазеров. — ТИИЭР, 1966, 54, № 10, cip. 95-113.]

70. Li Т. Diffraction Loss and Selection ofModes in Maser Resonators with Circular Mirrors. — Bell Syst. Tech. J., 1965,44, № 5, pp. 917-932.

71. А. А. Гализин, A. H. Громов. Дифракционные потери резонаторов большой эффективной длины. — Оптика и спектроскопия, 1986, 60, № 2, стр. 425427.

72. Smith P. W A Waveguide Gas Laser. — Appl. Phys. Lett., 1971, 19, № 5, pp. 132-134.

73. Abrams R. L. Waveguide Gas Lasers. — in: Laser Handbook, ed. by M. L. Stitch, Amsterdam, North-Holland, 1979,3, pp. 41-88.

74. Roullard III F. P., Bass M. Waveguide Dye Laser with Gaussian Mode Output. — Optics Communications, 1975,15, № 2, pp. 161—165.

75. Abrams R. L., Chester A. N. Resonator Theory for Hollow Waveguide Lasers. — Appl. Optics, 1974,13, № 9, pp. 2117-2125.

76. Hariharan P. Concentric étalon for single-frequency operation of high-power ion lasers. — Optics Letters, 1982,7, № 6, pp. 274-275.

77. Пятахин M. В., Яноши M., Чиллаг Л., Ораевский А. Н., Сучков А. Ф. Поперечная неоднородность и определение усиления в газовых лазерах со слабым усилением. — Квантовая электроника, 1991,18, № 4, стр. 414—417.

78. Аполонский А. А., Бабин С. А., Донин В. И., Никонов А. В. Мощный аргоновый лазер в продольном магнитном поле. — Квантовая электроника, 1988, 15, № 5, стр. 922-932.

79. Bridges W В., Halsted A. S. New OF laser transitions in argon, krypton, and xenon. — IEEE J. Quant. Electr., 1966,2, № 4, p. 84.

80. Labuda E. E, Johnson A. M. Thresholdproperties ofcontinuous duty rare gas ion laser transitions. — IEEE J. Quant. Electr., 1966,2, № 10, pp. 700-701.

81. Feitisch A., Schnier D., Muller T., Wellegehausen B. Continuous anti-Stokes Raman Laser Oscillation in an Argon-laser Plasma. — IEEE J. Quant. Electr., 1988, 4, №3, pp. 507-511.

82. Neusel R. H. New Laser Oscillations inAr, Kr, Xe, and Ne. — IEEE J. Quant. Electr., 1967,3, № 5, pp. 207-208.

83. Голдина H. Г., Донин В. И., Николаев Г. Н., Тимофеев Т. Т. Зеркала мощных непрерывных аргоновых лазеров. — Квантовая электроника, 1987, 14, № 3, стр. 564-573.

84. Стриганов А. Р., Одинцова Г. К.Таблицьг спектральных линий атомов и ионов. — Справочник, М. Энергоиздат, 1982,312 стр.

85. Luyken В. F. J. Transition probabilities and radiative lifetimes for Aril. — Physica, 1972,60, № 2, pp. 432-458.

86. Hibbert A., Hansen J. Transitions in Aril. —J. Phys. B, 1994, 27, № 15, pp. 3325-3347.

87. Груздев П. Ф. Вероятности переходов и радиационные времена жизни уровней атомов и ионов. — М. Энергоатомиздат, 1990,223 стр.

88. Boscher J., Kindt Т., Schäfer G. Sättigungsverhalten und Verlauf der Elektronentemperatur beim Argon-Ionenlaser (Saturation of Laser Power and Optimum Electron Temperature of Argon Ion Laser). — Z. Physik, 1971,241, № 3, pp. 280-290.

89. Аполонский А. А., Бабин С. А., Донин В. И., Никонов А. В. Мощный аргоновый лазер в продольном магнитном поле. — Квантовая электроника, 1988, 15, № 3, стр. 922-932.

90. Rigrod W W Gain Saturation and Output Power of Optical Masers. — J. Appl. Phys., 1963,34, № 9, pp. 2602-2609.

91. Rigrod W W Saturation Effects in High-Gain Lasers. —J. Appl. Phys., 1965,36, № 8, pp. 2487-2490.

92. White A. D., Gordon E. I., Rigden J. D. Output Power of the 6328 A Gas Maser. — Appl. Phys. Lett., 1963,2, № 5, pp. 91-93.

93. Jolly J. Determination of the rate coefßäents for the collisional excitation and deexdta-tion of the upper laser levels ofAr+ —Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, 1978,20, № 5, pp. 503-518.

94. Vujnovic V. and Wiese W L. A Critical Compibtion of Atomic Transition Probabilities for Singly Ionised Argon. —J. Phys. Chem. Ref. Data, 1992, 21, № 5, pp. 919-939.

95. Aparicio J. A., Gigosos M. A., and Mar S. Transition probability measurement in Aril plasma. — J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys., 1997,30, pp. 3141-3157.