Разработка прототипа твердотельного лазера с новым методом синхронизации мод и модуляции добротности

Отчет 76 с., 61 рис., 1 табл., 9 прил. Твердотельные лазеры, Nd:YVO4 лазер, продольная накачка, модуляция добротности, синхронизация мод. Целью работы являлось – разработать прототип твердотельного лазера с новым методом синхронизации мод и модуляции добротности. Разрабатываемый прототип направлен на увеличение эффективности микрообработки материалов и получение высоких пиковых мощностей выходного излучения в области 1 мкм, 0,5 мкм и 0,355 мкм. В результате работы был создан прототип твердотельного неодимового лазера с длиной волны генерации 1,064 мкм, со средней мощностью 5 Вт в режиме синхронизации мод и модуляции добротности (QML режим генерации), с регулируемой частотой повторения 1-5 кГц, с продольной схемой накачки, с автоматической системой управления (АСУ). Лазер представляет собой три блока: блок модуля накачки с электронными блоками и платой АСУ, исполнение в стандартном серверном корпусе размером 4U, блок излучателя лазера с размерами 210x155x950мм и ноутбук для управления работой лазера. В процессе работы были достигнуты все планируемые результаты. Разработано и отлажено устройство автоматического управления, разработан и отлажен резонатор лазера, разработан и изготовлен корпус лазерного излучателя. Собран, запущен и отлажен прототип лазера в корпусе с АСУ лазера. Получена выходная средняя мощность генерации на 1064 нм 5 Вт, на длине волны 532 нм 2,5 Вт и 1 Вт на длине волны 355 нм. Проведены испытания прототипа лазера, в них продемонстрирована пригодность разработанного прототипа в применениях по обработке материалов. Проделанная работа является значимой для отечественного рынка лазерной продукции для промышленных и научных применений. Дальнейшее развитие разработанного прототипа, на наш взгляд, имеет перспективы в дальнейшей разработке линейки таких лазеров с высоким КПД нелинейно-оптического преобразования (генерация второй и третьей гармоник) для получения мощного выходного излучения в видимой и УФ области спектра, а также в использовании в задачах производства печатных плат с высокой плотностью монтажа (HDI) и в других приложениях, требующих прецизионную обработку материалов. Подана заявка на патент на изобретение №2021130510/28(064775) “Твердотельный лазер с модуляцией добротности и комбинированным методом синхронизации мод”. В целом, закончены все необходимые работы, предусмотренные договором гранта и календарным планом.