Введение
Глава 1. Формирование выходного излучения в электроразрядных KrF- и XeCl-лазерах 24
1.1. Создание активной среды в электроразрядных эксимерных лазерах 24
1.2. Формирование высококогерентного излучения в КrF- и XeCl-лазерах и лазерных системах на их основе 31
1.2.1. Формирование излучения с малой расходимостью в неустойчивом резонаторе 31
1.2.2. Формирование узкополосного излучения в малоапертурных дисперсионных резонаторах 32
1.2.3. Формирование излучения в широкоапертурных эксимерных лазерных системах .37
1.3. Использование оптических методов, основанных на нелинейных эффектах для формирования излучения в эксимерных лазерах 40
1.3.1. Формирование излучения в двухпроходных и регенеративных усилителях с обращением волнового фронта при вынужденном рассеянии Мандельштама-Бриллюэна 41
1.3.2. Сжатие длительности импульсов излучения с помощью вынужденного рассеяния Мандельштама-Бриллюэна 46
1.4. Изучение оптических свойств тримера Kr2F в эксимерных газовых смесях 48
Глава 2. Аппаратура и методики экспериментов 51
2.1. Электроразрядные эксимерные лазеры 51
2.2. Электроразрядные XeCl- и KrF-лазерные cистемы 59
2.3. Широкоапертурная длинноимпульсная XeCl-лазерная система .61
2.4. Методики экспериментальных измерений и расчетов характеристик активной среды, лазерного и рассеянного излучений .68
Глава 3. Генерация электроразрядных эксимерных лазеров при высоких удельных мощностях накачки 73
3.1. Влияние интенсивности предыонизации и материала электродов на параметры генерации XeCl-лазера 73
3.2. Формирование объемной плазмы и получение генерации в XeCl-лазере при колебательном режиме разрядного тока .77
3.3. Развитие диффузных макроканалов в разрядной плазме XeCl-лазера при высокой удельной мощности накачки 85
3.4. Формирование устойчивой пространственно-неоднородной плазменной структуры и ее влияние на параметры активной среды в XeCl-лазере .90
3.4.1. Свойства разряда, состоящего из диффузных макроканалов 91
3.4.2. Свойства разряда, состоящего из токовых микроканалов .96
3.5. Численный метод исследования XeCl-лазера с удельной мощностью накачки 5 МВт/см3 99
3.5.1. Влияние параметров электрической схемы накачки на эффективность работы 50-ваттнного XeCl-лазера .106
3.6. Пространственная структура разряда в длинноимпульсном ( 300 нс) XeCl-лазере с высокой удельной мощностью накачки .111
3.7. Импульсно-периодические KrF-лазеры с высокой удельной мощностью накачки 119
3.7.1. Эффективный KrF-лазер со средней мощностью излучения 50 Вт 119
3.7.2. 100-ваттный KrF-лазер с высокой удельной энергией генерации в импульсе 129
Выводы к главе 3 .132
Глава 4. Формирование когерентного излучения в XeCl- и KrF-задающих генераторах 135
4.1. XeCl-лазеры с малоапертурными дисперсионными резонаторами 135
4.1.1. Условия формирования излучения вблизи порога генерации 136
4.1.2. Условия формирования излучения без насыщения коэффициента усиления активной среды 138
4.1.3. Условия формирования излучения в режиме насыщения усиления активной среды 142
4.2. Формирование узкополосного излучения в дисперсионном резонаторе KrF лазера c широким диапазоном спектральной перестройки .147
4.3. Формирование нано- и субнаносекундных импульсов излучения в задающем генераторе с нелинейными оптическими элементами 152
Выводы к главе 4 .157
Глава 5. Высокоэнергетичные широкоапертурные KrF- И XeCl-лазерные системы 159
5.1. Усиление в электроразрядном длинноимпульсном XeCl-усилителе дифракционно-ограниченного пучка 159
5.2. Влияние пространственной структуры активной среды длинноимпульсного XeCl-усилителя на угловую направленность излучения 163
5.3. Электроразрядные XeCl-лазерные системы 168
5.3.1. Лазерная система с короткоимпульсным ( 20 нс) усилителем в режиме однопроходного усиления 168
5.3.2. Лазерная система с длинноимпульсным ( 100 нс) регенеративным усилителем в режиме инжекционной синхронизации 170
5.4. Формирование качественного излучения в электроразрядных KrF-модулях и лазерных системах 173
5.4.1. Лазерная система с широкой спектральной областью перестройки в режиме инжекционной синхронизации и прямого усиления .173
5.4.2. Лазерный модуль с высоким качеством излучения .178
5.5. Формирование излучения в широкоапертурной длинноимпульсной ( 230 нс) XeCl-лазерной системе c энергией излучения 330 Дж .181
Выводы к главе 5 .191
Глава 6. Использование вынужденного рассеяния Мандельштама-Бриллюэна для управления параметрами излучения XeCl-лазера .193
6.1. Типы вынужденного рассеяния, возникающие при взаимодействии УФ-излучения с алифатическими углеводородами 193
6.2. Влияние фотодиссоциации молекул гептана на эффективность рассеяния и длительность стоксового импульса при вынужденном рассеянии Мандельштама-Бриллюэна 202
6.3. Фотохимический механизм диссоциации молекул гептана при двухфотонном поглощении излучения с длиной волны 308 нм 207
6.4. Использование ОВФ для компенсации аберраций широкоапертурного пучка в атмосферном воздухе и оптических элементах лазерной системы .210
6.5. Формирование короткого импульса излучения XeCl-лазера за счет компрессии при вынужденном рассеянии Мандельштама-Бриллюэна 216
Выводы к главе 6 .219
Глава 7. Создание активной среды на тримерах Kr2F в газоразрядной плазме 220
7.1 Флуоресценция в УФ и видимом диапазоне спектра димеров KrF и тримеров Kr2F в электроразрядном лазере 220
7.2 Условия формирования активной среды на тримерах Kr2F в газоразрядной плазме 227
Выводы к главе 7 .234
Заключение 236
Список литературы .240
Приложение А. Параметры XeCl- и KrF-лазеров серии EL .270
Приложение Б. Акты внедрения и поставок лазеров в организации .271
