Российская Академия Наук
  
 
Институт проблем лазерных и информационных технологий
  
 
ЛАБОРАТОРИЯ ЛАЗЕРНОЙ ДИАГНОСТИКИ И ФИЗИКИ ЛАЗЕРОВ
Заведующий лабораторий д.ф.-м.н. Низьев Владимир Григорьевич
 Лазерные пучки с радиальной и азимутальной поляризацией
 
 
 
                                  Адреса, телефоны  
      Научные сотрудники, выполняющие работу:
Низьев В.Г., Нестеров А.В. (лаборатория лазерной диагностики и физики лазеров, ИПЛИТ)
Якунин В.П. (отдел лазерной оптики, ИПЛИТ)
Семиногов В.Н. (лаборатория нелинейной оптики, ИПЛИТ)
Гончарский А.А. (кафедра математической физики, МГУ им. Ломоносова) 		     
 
 
   
Обычные типы подяризации дазерного дуча, линейная и круговая, имеют серьезные недостатки.
    
     
При линейной поляризации свойства луча различны в направлении, совпадающем с вектором поля и в направлении, перпендикулярном ему.
   Круговая поляризация не оптимальна ни с точки зрения максимального поглощения излучения, ни с точки зрения минимальных потерь.      
 
 
     
Кроме широко известных мод лазерных резонаторов с линейной поляризацией, существуют моды с неоднородным распределением поляризации по сечению луча. Наибольший практический интерес представляют
     
     
МОДЫ С РАДИАЛЬНЫМ И АЗИМУТАЛЬНЫМ НАПРАВЛЕНИЕМ ПОЛЯРИЗАЦИИ
      
 

Азимутальная поляризация,
минимальные потери

 

Круговая поляризация, имеет средние характеристики,
так как вектор поля
быстро вращается

 

Радиальная поляризация,
максимальное поглощение

 
 
 
 

Для селекции таких мод впервые предложено использовать в составе резонатора

 
 
ДИФРАКЦИОННЫЕ ЗЕРКАЛА С ВЫСОКОЙ ПОЛЯРИЗАЦИОННОЙ СЕЛЕКТИВНОСТЬЮ
 
                                                 
 
 
                                                 
   
  • Параметры рельефа рассчитываются по специальной программе.
  • Рисунок рельефа обеспечивает максимальный коэффициент отражения для моды с желаемым типом поляризации: радиальным или азимутальным.
  • Отработана технология производства таких элементов для мощных СО2-лазеров
    
 
 
   
Перечень типов дифракционных зеркал для генерации радиально и азимутально поляризованных мод. Зеркала устанавливаются внутри резонатора. В таблице приведены период и рисунок рельефа, показан ход лучей для двух взаимно перпендикулярных поляризаций.
   
 
 
 
 
 
Диагностика радиально поляризованного излучения 2 кВт СО2-лазера, прошедшего через поляризатор-анализатор с помощью "Mode Analyzer Computer MAC-2.
 
                                                 
 
   
       
 
 
     
Пример применения лазерных пучков с радиальной поляризацией
     
 
Обычно для лазерной обработки металлов используют излучение с круговой поляризацией. Для его получения в резонатор лазера устанавливают зеркало, фиксирующее направление линейной поляризации, а вне резонатора - четвертьволновой фазосдвигатель, преобразующий линейную поляризацию в круговую.
 
                                                 
     
Оптическая схема лазерного технологического комплекса с радиальной поляризацией излучения.
     
   
   
 
 
   
Преимущества использования лучей с радиальной поляризацией для лазерной резки металла с позиций Френелевского закона поглощения излучения поверхностью.
   
                                                 
   
   
 
 
         
Список публикаций по теме
         
   
  1. V.G. Niziev, A.V. Nesterov Peculiarities of Laser Cutting with Polarized Radiation. Proceedings of the Int. Conf. Industrial Lasers & LaserApplicatoins▓98 Shatura Russia SPIE v.3688 1998, p.169-178.
  2. В.Г. Низьев, А.В.Нестеров Форма и глубина реза поляризованным лазерным лучом. Физика и химия обработки материалов. 1999, ╧1, с.21-28.
  3. А.В. Нестеров, В.Г. Низьев Особенности резки металлов лазерным лучом с осесимметричной поляризацией Известия Академии наук, серия физическая. Т.63, ╧ 10, стр. 2039-2046.
  4. V.G. Niziev, A.V. Nesterov. Influence of Beam Polarization on Laser Cutting Efficiency Journal of Physics D Appl. Phys. V.32, (1999), p. 1455-1461.
  5. А.В. Нестеров, В.Г. Низьев, А.Л. Соколов, А.В. Хрипунов Лазерное излучение с осесимметричным состоянием поляризации Вестник МЭИ, ╧2, 1999, с.76-79.
  6. A.V. Nesterov, V.G. Niziev, V.P. Yakunin Generation of high-power radially polarized beam Journal of Physics D Appl. Phys. V.32, (1999), p. 2871-2875.
  7. А.А. Гончарский, А.В. Нестеров, В.Г. Низьев, Л.В. Новикова, В.П. Якунин Оптические элементы лазерного резонатора для генерации луча с осесимметричной поляризацией Оптика и спектроскопия, т. 88, вып. 6, 2000 г.
  8. V.P. Yakunin, A.V. Nestrov, V.G. Niziev. High power CO2-laser with radially polarized beam. Proceedings of International forum on Advanced High-Power Lasers and Applications (AHPLA'99), Osaka, Japan, 1999, SPIE v.3889.
   
 
 
        Низьев Владимир Григорьевич            
        Адрес: ИПЛИТ РАН, 140700 Шатура Московской области    
       

E-mail:
Рабочий:
Домашний:

niziev@...
...@laser.nictl.msk.su
...@niz.laser.nictl.msk.su		   Раб. тел.:
Факс:
Дом. тел.: 		(09645) 25995
(09645) 22532
(09645) 26337		      
 
 
  Возврат к началу страницы