Современная электроника №3/2023

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 63 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 3 / 2023 нейтрализации активности задержива - емых лиц , к примеру , на основе лазер - ных диодов модельного ряда « Поток » и аналогичных . Перспективы квантовых генераторов различного назначения Несколько лет назад реализова - на технология получения нелиней - ных кристаллов для параметрических генераторов света и изготовления ди - электрических покрытий ; это позволи - ло создавать надёжные и простые в экс - плуатации источники лазерных импуль - сов , перекрывающие спектральный диапазон 200…20 000 нм . Но развитие инженерной мысли не стоит на месте и способствует новым разработкам кон - центрированного луча в УФ -, видимом , ближнем и среднем ИК - диапазонах , а среди источников перестраиваемого лазерного излучения основными счи - тались лазеры на красителях и на акти - вированных кристаллах (Al 2 O 3 : Ti 3 +, александрит , форстерит , YAG: Cr 4 +) в диапазоне излучения 550…1500 нм , тогда как возможности генерации свето - вых импульсов в спектральной области были шире : 20…300 нм . На рис . 22 пред - ставлены схема и структура ( с пояснени - ями ) твердотельных лазеров с ламповой и полупроводниковой начинкой ( источ - ником ) на основе кристаллов иттрий - алюминиевого граната с добавлением ионов неодима Nd: YAG. Разработчики устройств современной электроники совершенствуют источни - ки излучения на основе ПГС , где удачно сочетаются широкий диапазон непре - рывной перестройки и высокий КПД преобразования излучения « накачки лазера », к примеру , ПГС на кристал - лах ВВО с накачкой 2- й и 3- й гармони - ками Nd: YAG- лазеров . ПГС на кристал - лах КТР и КТА с накачкой излучением Nd- лазеров позволяют получать пере - страиваемое излучение в ИК - диапазоне 1,5...4 мкм . Основными трудностями в этой области спектра являются невы - сокий коэффициент параметрическо - го усиления в нелинейных кристаллах , поглощение сигналов в ИК - области , внешние факторы паров и влажности в атмосфере . Для надёжной работы лазерной системы необходимо , чтобы длина волны генерации коррелиро - валась с прозрачностью атмосферы . К примеру , в ПГС , накачиваемых излу - чением 1064 нм , длины волн излуче - ния сигнальной ( λ s) и холостой ( λ i) волн связаны между собой соотно - шением 1/ λ i + 1/ λ s = 1/1,0642 [ мкм ]. Учитывая свойства нелинейных кри - сталлов и наличие их собственного краевого поглощения в ИК - области , выделяют спектральные диапазоны , для которых можно создать надёжно работающие ПГС в « окнах » прозрач - ности атмосферы : 1,45…1,67; 1,98…2,3 и 2,93…4,10 мкм . Это перспективно , поскольку именно перестраиваемые лазеры , являясь основной частью совре - менных оптоэлектронных приборов , позволяют решать задачи спектроско - пии , нелинейной оптики , фотохимии , биологии , медицины и др . Развитие инженерной мысли направлено на раз - работку генераторов , перестраиваемых в определённых спектральных диапа - зонах излучения для лазерной спектро - Рис . 22. Схема и структура ( с пояснениями ) твердотельных лазеров с ламповой и полупроводниковой начинкой ( источником ) на основе кристаллов иттрий - алюминиевого граната с добавлением ионов неодима Таблица 1. Лазеры с фокусом 2,9...3,6 мкм в корпусе ТО -18 Наименование лазера Длина волны , мкм Пороговый ток , мА Диапазон рабочих температур , °C Тип резонатора QCW Pulse 1,98...2,04 1000–2000 20...150 W-300 LD-20 2,22...2,27 20...170 W-100 LD-23 2,23...2,26 20...100 W-200 WGM LP 2,24...2,28 40...150 W-300 LD300 2,94...3,19 30...120 FP LA LD320 3,20...3,29 77...100 LD340 3,30...3,39 77...150 LD330 3,40...3,60 Таблица 2. Технические характеристики лазерного ИК - диода с оптической мощностью 1000 мВт Оптическая мощность 1000 мВ Длина волны 850 нм Напряжение 1,9...2,2 В Ток 1200 мА Ресурс работы 10 000 ч скопии и фотохимии , где перспектив - ные методы основаны на селективном взаимодействии лазерного излучения с веществом ; дистанционного обнару - жения веществ , включая лазерное зон - дирование атмосферы для определения её состава , загрязняющих примесей и измерения их концентрации ; лазерной фотобиологии , медицинских техноло - гий ( к примеру , для удаления новообра - зований ) и фотодинамической терапии и в др . случаях . Перспектива развития мощных , профессиональных ( к при - меру , в медицине и в производстве – для резки материалов ), а также слабой реплики первых – бытовых кванто - вых генераторов расширяется . С учё - том инноваций в области когерентного освещения для распределения интен - сивного электромагнитного излуче - ния уже осуществляется « программи - рование » света сложной структуры , доступное даже при невысокой мощ - ности генерация луча – преобразования фемтосекундных импульсов в ультра - коротком режиме . Это позволяет созда - вать гиперспектральный синхронный поток и способствует инновационным решениям завтрашнего дня в ядерной физике , военпроме и обеспечении без - опасности жизни . С лазерной техникой человек уверенно созидает будущее .