12
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
Выходная мощность дискового лазера может быть увеличена пу-
тем последовательного использования определенного числа дисков.
Диаметр диска ограничивается усилением спонтанного излучения в
плоскости диска, перпендикулярной лучу. КПД лазера зависит от ре-
жима работы. В многомодовом режиме работы (
М
2
≥ 10) оптический
КПД (отношение выходной мощности к мощности накачки) достига-
ет 70 %. По данным фирмы TRUMPF, с учетом остальных потреби-
телей энергии (лазерных диодов 50 % и теплообменника) КПД дис-
кового лазера превышает 25 % . Эти лазеры могут достигать высокой
мощности и в одномодовом (ТЕМ
00
)
режиме работы.
Для получения мощного излучения высокого качества в дисковых
лазерах используют уже разработанные методы формирования пучков
излучения, включая усилительную схему с задающим генератором.
Как показывает зарубежный опыт, дисковые лазеры с выходной
мощностью в несколько киловатт становятся конкурентоспособны-
ми, например в технологии лазерной сварки. В диапазоне мощности
несколько сотен ватт и менее они не имеют преимуществ перед воло-
конными лазерами вследствие относительной сложности конструк-
ции, кроме случаев, когда требуется поляризуемость излучения, уз-
кий спектр или режим модулированной добротности. Сравнительно
большая площадь активной области диска позволяет получать важ-
ные для приложений высокие импульсные мощности и энергию. За
счет хорошего качества излучения дисковые лазеры займут свое ме-
сто в различных лазерных технологиях, особенно в тех, для которых
требуются средние мощности излучения в несколько киловатт и бо-
лее. Конструкция дисковых лазеров позволяет применять их в каче-
стве многофункциональных излучателей, например, для накачки пре-
образователей частоты на кристаллах, для генерации пикосекундных
и фемтосекундных импульсов и других важных приложений.
Волноводные СО
2
-
лазеры.
Для средних мощностей излучения
(
до 1…2 кВт) несомненными преимуществами по всем основным
требованиям к индустриальным лазерам обладают диффузионные
СО
2
-
лазеры, особенно по стоимости, массогабаритным характери-
стикам и эксплуатационным расходам [10, 11].
В отличие от щелевых лазеров, в трубчатых СО
2
-
лазерах исполь-
зуют более дешевые источники питания, а для получения излучения
высокого качества не требуется применять внешние формирующие
оптические системы для создания осесимметричного выходного пуч-
ка излучения. Кроме того, ширина разрядной области щелевых СО
2
-
лазеров больше ее высоты, что вынуждает применять устойчиво-
неустойчивые резонаторы. Это в свою очередь не обеспечивает гене-
рацию осесимметричного пучка излучения.
Особое место занимают волноводные СО
2
-
лазеры диффузионно-
го охлаждения, возбуждаемые разрядом переменного тока звуковой
частоты.