Мощность большая мне не нужна и даже чем меньше тем лучше.
Я хотел переделать трубку he-ne в UV лазер. Но как я понял там на выходе 543.5nm.
А возможно ли выточить кристалл KDP под длину волны 543.5nm ?
Теоретически можно. Практически - вот какая штука. Для конвертации частоты луч должен быть достаточно сильным. Луч гелий-неона, особенно зеленого гелий-неона - очень слаб, а удвоение частоты на коротких волнах (УФ) происходит тяжелее, чем с красного на зеленый. Именно поэтому лазер с удвоением красного до синего даже при мощности в несколько мВт стоит килобаксы, в то время как удвоение ИК до зеленого делается в любой китайской указке за $10. Если пытаться удвоить гелий-неон, вы рискуете получить на выходе микроватты мощности. Выходной луч будет настолько слаб, что вы даже не заметите, что он есть!
Я так понял любое шаманство с обычным he ne на 632nm бесполезны. Во всяком случае я не нашел под него кристаллов способные конвертировать гармонику до 266nm. Или хотя бы цепью кристаллов сначала вытянуть до 1064 а потом в 266.
С любым He-Ne бесполезно - они слишком слабы. Из 632.8 можно получить ничтожную мощность 316.4 - если сильно повезет. Если же пытаться делать в несколько этапов, то вся мощность на них растеряется, и на выходе будет пшик.
Надо иметь в виду, что на малой мощности преобразование частоты
вообще не происходит (по крайней мере, при комнатной температуре). Суть преобразования в том, что луч лазера должен "раскачать" электроны в кристалле. Слабый луч этого сделать не сможет - тепловые колебания окажутся сильнее. Преобразоание на очень малых мощностях возможно только при сверхнизких температурах, когда тепловые колебания незначительны.
Большинство кристаллов делают на 1064 нм, потому что 1064 - длина волны неодима, а неодим бывает очень мощным. Низкий КПД? Не проблема, дадим на вход 1 ватт! Захотим - и 10 Вт дадим, и 100 Вт дадим! Даже при самых неблагоприятных условиях на выходе получится не меньше нескольких мВт ультрафиолета. Неодим может работать и в импульсе, с энергиями во много джоулей и пиковыми мощностями в гигаватты.
Еще хотел спросить как кристалл будет влиять на моды лазера. Допустим у меня есть обычный диодный лазер с конвертацией в 532nm, его мощность 80mw и он одномодовый. Если я поставлю кристалл то он и останется одномодовым, будит ли кристалл влиять на моды лазера?
Тут целый букет эффектов - сказать, что будет, довольно трудно.
Во-первых, обычный DPSS на 80 мВт 532 нм скорее всего одномодовым не является. Он только на бумаге одномодовый, а в реальности там несколько
поперечных мод. Получается это потому, что кристалл Nd:YVO4 там квадратный, маленький, накачивается
овальным пучком лазера 808 нм.
Во-вторых, любая дополнительная оптика (и нелинейная - особенно) дает маленькое отражение обратно внутрь лазера. Такого отражения бывает достаточно не только для того, чтобы испортить модовый состав, но иногда и для того, чтобы вообще сорвать лазерную генерацию. Что будет при добавлении к
неизвестному лазеру
неизвестного KTP-кристалла, предсказать невозможно.
В-третьих, на выходе лазера могут присутствовать остатки 1064 нм (и остатки 808 нм тоже, но важны именно 1064). Эти 1064 в новом KTP-кристалле начнут взаимодействовать с 532 и давать странные эффекты. В частности, при определенных условиях KTP может не удвоить 532, а наоборот, преобразовать его обратно в 1064. Расчетные формулы и вообще физика явления описаны у Звелто, повторять здесь это не имеет смысла.
Вообще же преобразование частоты и модовый состав тесно связаны. По идее, одна мода на входе дает одну моду на выходе.
Относительно переделки трубок. Трубка He-Ne, особенно трубка
неисправного He-Ne - прекрасная основа для изготовления нового газового лазера на
другой, отличной от He-Ne химии. С помощью вакуумного насоса и стеклодувной горелки старый He-Ne превращается в He-Cd или He-Hg. Можно использовать и более тугоплавкие металлы, например He-Ag (как раз ультрафиолет дает), но при этом от исходного He-Ne уже ничего не останется - "каша из топора" получается. Такую штуку лучше просто с нуля делать.
