Особенности усиления мощных лазерных импульсов в неодимовых силикатных и фосфатных стеклах

Исследовано усиление импульсов излучения микросекундной длительности в неодимовых стеклах и измерены эфективные сечения вынужденных переходов σ_ef до и после прохождения мощного усиливаемого импульса. Обнаружены зависимость сечения σ_ef, характеризующего активную среду в максимуме импульса люминесценции, от уровня возбуждения активного элемента усилителя N₀, а также уменьшение σ_ef, измеренного после прохождения усиливаемого импульса, с увеличением плотности энергии излучения на входе усилителя Е₀ в силикатных стеклах и увеличение – в фосфатном. Выдвинуто предположение о возможной деформации равновесного контура линии люминесценции неодимовых стекол под воздействием суперлюминесценции во время действия импульса оптической накачки, приводящее к зависимости σ_ef от N₀. Это предположение подтверждено результатами расчета на ЭВМ, проведенного в приближении модели активной среды с одиночной неоднородно уширенной линией лазерного перехода, и параметрами, характерными для неодимовых стекол. Показано, что при E₀ ≈ 30 Дж/см² зависимость эффективности энергосъема η от Е₀ практически достигает максимума и дальнейшее увеличение Е₀ с целью увеличения η особого смысла не имеет. Достигнутая в эксперименте максимальная эффективность съема энергии возбужденных частиц для усилителя на фосфатном стекле составила ~95%.