• Acquire
Hide↑
Journals →  Материалы электронной техники →  2011 →  #3 →  Back

Материаловедение и технология. Диэлектрики
ArticleName Стойкость алмазной оптики в луче мощного волоконного лазера
ArticleAuthor В. Е. Рогалин, Е. Е. Ашкинази, А. Ф. Попович, В. Г. Ральченко, В. И. Конов, С. М. Аранчий, М. В. Рузин, С. А. Успенский
ArticleAuthorData В. Е. Рогалин, ФГУП «НПО Астрофизика»; Е. Е. Ашкинази; А. Ф. Попович; В. Г. Ральченко; В. И. Конов, Институт общей физики им. А. М. Прохорова РАН; С. М. Аранчий, ФГУП «НПО Астрофизика»; М. В. Рузин, ООО «Ламет»; С. А. Успенский, Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ.
Abstract

Исследована стойкость оптических окон и зеркал из поликристаллического CVD−алмаза (диаметром 25 мм, толщиной 1,3 мм) с теплопроводностью 1970 Вт/мК в луче непрерывного иттербиевого лазера (λ = 1,07 мкм, мощность 10 кВт). Найдено, что окно выдерживает плотность мощности 11,7 МВт/см2, а 25−слойное интерференционное зеркало на алмазной пластине было разрушено (без охлаждения) при 8,2 МВт/см2. Моделирование водоохлаждаемого окна показало, что максимальный нагрев его не превыcит 100 °С при падающей мощности 35 кВт. Показано, что уникальные свойства CVD−алмаза позволяют считать этот материал весьма перспективным для применения в мощных лазерах.
keywords Поликристаллический алмаз, CVD−алмаз, синтез из СВЧ−плазмы, ИК−лазеры, окно, зеркало, теплопроводность, лучевая стойкость.
References

1. Ральченко, В. CVD−алмазы: применение в электронике / В. Ральченко, В. Конов // Электроника: Наука, технологии, бизнес. − 2007. − № 4. − С. 58—67.
2. Рогалин, В. Е. Поликристаллические алмазы — новый конструкционный материал для силовой оптики и электроники / В. Е. Рогалин // Материалы V Междунар. форума «Лазерные и оптические системы и технологии». − М., 2009. − с. 12—18.
3. Balmer, R. S. Chemical vapour deposition synthetic diamond: materials, technology and applications / R. S. Balmer, J. R. Brandon, S. L. Clewes, H. K. Dhillon, J. M. Dodson, I. Friel, P. N. Inglis, T. D. Madgwick, M. L. Markham, T. P. Mollart, N. Perkins, G. A. Scarsbrook, D. J. Twitchen, A. J. Whitehead, J. J. Wilmann, S. M. Woolard // J. Phys.: Condensed Matter. − 2009. − V. 21. − P. 364221.
4. Валуев, В. В. Реализация согласованных СВЧ нагрузок с большой мощностью рассеяния (500 Вт и более) на теплоотводах из поликристаллических алмазов / В. В. Валуев, А. П. Васильев, В. Н. Дроздов, В. Н. Козлов, В. И. Конов, А. Ф. Попович, В. М. Пятаков, В. Г. Ральченко, В. Е. Рогалин // Научн. вестн. МИРЭА. − 2008. − № 2. − С. 4—10.
5. Рат, В. Лазер СО2 — рабочая лошадка / В. Рат // Ритм. − 2010. − № 2. − С. 33—37.
6. Granson, V. Power scaling issues of diffusion cooled annular CO2 lasers in the multi−kilowatt region / V. Granson, S. Sumrain, P. Daniel, F. Villarreal, J. Deile // Proc. of SPIE. − 2008. − V. 6872. − P. 687209.
7. Pickles, C. S. J. Optical performance of chemically vapour−deposited diamond at infrared wavelengths. / C. S. J. Pickles, T. D. Madgwick, R. S. Sussmann, C. J. H. Wort // Diamond and related mater. − 2000. − V. 9. − P. 916—920.
8. Tzuk, Y. Diamond cooling of high power diode pumped solid−state lasers / Y. Tzuk, A. Tal, S. Goldring, Y. Glick, E. Lebiush, G. Kaufman, Lavi R. // Proc. of SPIE. − 2003. − V. 4968. − P. 106—114.
9. Tzuk, Y. Diamond cooling of high power diode pumped Nd : YVO4 and Nd : YAG lasers / Y. Tzuk, A. Tal, S. Goldring, Y. Glick, E. Lebiush, R. Lavi // Ibid. − 2005. − V. 5792. − P. 61—75.
10. Chou, H. P. Compact and efficient DPSS laser using diamond−cooled technology / H. P. Chou, Y.−L. Wang, V. Hasson, D. W. Trainor // Ibid. − 2005. − V. 5777 (Pt I). − P. 354—357.
11. Turri, G. Optical absorption, depolarization, and scatter of epitaxial single−crystal chemical−vapor deposited diamond at 1.064 μm / G. Turri, Y. Chen, M. Bass, D. Orchard, J. E. Butler, S. Magana, T. Feygelson, D. Thiel, K. Fourspring, J. Pentony, S. Hawkins, M. Baronowski, R. V. Deweees, M. D. Seltzer, A. Guenthner, D. C. Harris, C. M. Stickley // Optical Eng. − 2007. − V. 46, N 6. − P. 064002.
12. Ральченко, В. Г. Двухслойные теплоотводящие диэлектрические подложки алмаз−нитрид алюминия / В. Г. Ральченко, А. В. Савельев, А. Ф. Попович, И. И. Власов, С. В. Воронина, Е. Е. Ашкинази // Микроэлектроника. − 2006. − Т. 35, № 4. − C. 243—248.
13. Ивакин, Е. В. Измерение теплопроводности поликристаллического CVD алмаза методом импульсных динамических решеток / Е. В. Ивакин, А. В. Суходолов, В. Г. Ральченко, А. В. Власов, А. В. Хомич // Квантовая электроника. − 2002. − Т. 32, № 4. − С. 367—372.
14. ООО «Ламет» // www.lamet.ru.
15. Басов, К. А. ANSYS для конструкторов / К. А. Басов − М. : ДМК Пресс, 2009. − С. 248.
Language of full-text russian
Full content Buy
Back