Изобретение относится к области лазерной физики и технике формирования мощных импульсов СО2 лазера. Оно обеспечивает генерацию коротких импульсов большой энергии, имеющих минимальную угловую расходимость, что позволяет получать высокоинтенсивные пучки СО2 лазера, предназначенные, в частности, для создания лазерно-плазменного источника ионов.
Устройство состоит из одномодового задающего генератора, работающего на линии Р(20) 10-мкм полосы СО2, оптической системы согласования и трехпроходового СО2-усилителя, образованного широкоапертурной активной средой СО2 лазера и резонансно-поглощающей ячейкой SF6+N2 (воздух) атмосферного давления, которые последовательно размещены внутри и на оси конфокального телескопа, включающего большое вогнутое и малое выпуклое зеркала. Изобретение базируется на многократном прохождении импульса задающего генератора последовательно через резонансно-усиливающую и резонансно-поглощающую среду, что увеличивает крутизну нарастания начального импульса и приводит к компрессии импульса по длительности при нелинейном усилении, эффективно повышая его мощность. Трехкратное прохождение резонансных сред поглотителя и усилителя в аксиально-симметричной геометрии, во-первых, позволяет многократно применить описанный способ, а во-вторых, позволяет использовать пространственные эффекты повышения светового поля в соответствующих точках среды за счет интерференции, что повышает эффективность компрессии импульса в усилителе. 1. Устройство для формирования мощных импульсов CO2 лазером, содержащее одномодовый задающий генератор, работающий на линии Р(20) 10-мкм полосы усиления молекулы СО2, оптическую схему согласования пучков и трехпроходовый усилитель, образованный конфокальным телескопом, внутри и на оси которого последовательно размещены активная среда и резонансно-поглощающая ячейка со смесью SF6+N2, а в большом зеркале выполнено вводное осевое отверстие, равное диаметру малого зеркала, отличающееся тем, что отношение диаметра большого вогнутого зеркала к диаметру малого выпуклого устанавливается в диапазоне 8?10.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что резонансно-поглощающая ячейка наполняется газовой смесью до полного давления, равного атмосферному, величина парциального давления газа SF6 устанавливается в диапазоне 1?5 мм рт.ст., а длина ячейки имеет возможность варьироваться в интервале 0.5?1.5 м.
3. Способ формирования мощных импульсов СО2 лазера посредством устройства по пп. 1, 2, включающий схему трехкратного прохождения импульса задающего генератора через последовательно расположенные активную среду и резонансно-поглощающую ячейку,посредством конфокального телескопа и аксиально-симметрично его оси, отличающийся тем, что давление SF6 и длина ячейки выбираются такими, что поглощенная данной ячейкой за первые два прохода энергия составляет не менее 20%?30% от энергии на ее входе.
Устройство состоит из одномодового задающего генератора, работающего на линии Р(20) 10-мкм полосы СО2, оптической системы согласования и трехпроходового СО2-усилителя, образованного широкоапертурной активной средой СО2 лазера и резонансно-поглощающей ячейкой SF6+N2 (воздух) атмосферного давления, которые последовательно размещены внутри и на оси конфокального телескопа, включающего большое вогнутое и малое выпуклое зеркала. Изобретение базируется на многократном прохождении импульса задающего генератора последовательно через резонансно-усиливающую и резонансно-поглощающую среду, что увеличивает крутизну нарастания начального импульса и приводит к компрессии импульса по длительности при нелинейном усилении, эффективно повышая его мощность. Трехкратное прохождение резонансных сред поглотителя и усилителя в аксиально-симметричной геометрии, во-первых, позволяет многократно применить описанный способ, а во-вторых, позволяет использовать пространственные эффекты повышения светового поля в соответствующих точках среды за счет интерференции, что повышает эффективность компрессии импульса в усилителе. 1. Устройство для формирования мощных импульсов CO2 лазером, содержащее одномодовый задающий генератор, работающий на линии Р(20) 10-мкм полосы усиления молекулы СО2, оптическую схему согласования пучков и трехпроходовый усилитель, образованный конфокальным телескопом, внутри и на оси которого последовательно размещены активная среда и резонансно-поглощающая ячейка со смесью SF6+N2, а в большом зеркале выполнено вводное осевое отверстие, равное диаметру малого зеркала, отличающееся тем, что отношение диаметра большого вогнутого зеркала к диаметру малого выпуклого устанавливается в диапазоне 8?10.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что резонансно-поглощающая ячейка наполняется газовой смесью до полного давления, равного атмосферному, величина парциального давления газа SF6 устанавливается в диапазоне 1?5 мм рт.ст., а длина ячейки имеет возможность варьироваться в интервале 0.5?1.5 м.
3. Способ формирования мощных импульсов СО2 лазера посредством устройства по пп. 1, 2, включающий схему трехкратного прохождения импульса задающего генератора через последовательно расположенные активную среду и резонансно-поглощающую ячейку,посредством конфокального телескопа и аксиально-симметрично его оси, отличающийся тем, что давление SF6 и длина ячейки выбираются такими, что поглощенная данной ячейкой за первые два прохода энергия составляет не менее 20%?30% от энергии на ее входе.