Patents and Publications

Patents

Патент РФ № 2089983, приоритет от 20.04.94. "Газовый лазер".
Патент РФ № 2124790, приоритет от 07.02.97. "Газовый лазер".
Патент РФ №2232454, дата приоритета с 19.03.1999 года, "Лазерное устройство".
Патент РФ № 2165119, приоритет от 29.12.99. "Газовый лазер".
Патент РФ №2227949, дата приоритета с 30.08.2001 года,
"Мощный газовый лазер щелевого типа".
Laser device, Patent: US 6,442,187 B1, Date of Patent: Aug.27,2002;
PCT Pub No.: WO00/57521 Publ. Date: Sep. 28,2000
Патент РФ №2273116, дата приоритета с 23.04.2004 года, "Газовый лазер щелевого типа".
High Power Slab Type Gas Laser, International publication WO 2004/049524, publ. 10.06.2004.

Scientific papers

1	"Experimental investigation and numerical simulation of a slab waveguide CO2-laser with rf pumping" A I Dutov, I Yu Evstratov, V N Ivanova, A A Kuleshov, S A Motovilov, N A Novoselov, V E Semenov, V N Sokolov, M S Yur'ev Quantum Electronics 26(6) 484-488 (1996)
	ABSTRACT Experimental and theoretical investigations were made of the active-medium gain and of the parameters of the radiation emitted by an rf-pumped slab CO2 laser. The average output power was 160W and the efficiency was 10%. Near-diffraction-limited divergence was achieved. In the pulse-periodic regime, the pulse power was twice the average power in the cw regime. When external correcting optics was used, the total divergence of the laser radiation was 2-3 mrad at 0.8 of the total power. A suite of programs for numerical simulation of the physical processes in an rf-pumped slab CO2 laser with diffusion cooling was developed. The experimental and theoretical results were compared.
2	"Экспериментальное исследование и численное моделирование щелевого волноводного СО2-лазера с высокочастотной накачкой " А.И,Дутов, И.Ю.Евстратов, В.Н.Иванова, А.А.Кулешов, С.А.Мотовилов, Н.А.Новоселов, В.Е.Семенов, В.Н.Соколов, М.С.Юрьев Квантовая электроника, 23, №6 стр.499-503, 1996
	АННОТАЦИЯ Экспериментально и теоретически исследовано усиление активной среды и параметры излучения CO2-лазера щелевого типа с ВЧ накачкой. Достигнуты средняя мощность генерации 160Вт и КПД около 10% при расходимости излучения, близкой к дифракционной. В импульсно-периодическом режиме получена импульсная мощность генерации, более чем в два раза превышающая среднюю мощность в непрерывном режиме. При использовании внешней корректирующей оптики суммарная расходимость излучения лазера составляет 2-3мрад по уровню 0.8 полной мощности. Создан пакет программ численного моделирования физических процессов в щелевом СО2-лазере с ВЧ накачкой и диффузионным охлаждением. Проведено сравнение экспериментальных и теоретических результатов.
3	"ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ИЗЛУЧЕНИЯ ЩЕЛЕВОГО СО2- ЛАЗЕРА С ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ НАКАЧКОЙ" А.И.Дутов, канд.физ.-мат.наук, А.А.Кулешов, В.Н.Соколов - ВНЦ "ГОИ им. С.И.Вавилова" Оптический журнал №5, cтр.31-36, 1996.
	АННОТАЦИЯ Исследованы характеристики щелевого СО2-лазера с накачкой ВЧ разрядом с объемом активной среды 40 и 8Oсм3 . Впервые для щелевых лазеров измерены коэффициенты ненасыщенного усиления в непрерывном и частотно-импульсном режимах возбуждения. Средняя мощность генерации составила 8O...130Вт при электрооптическом кпд около 10%. Показано, что импульсная мощность генерации в несколько раз превышает среднюю в непрерывном режиме. Расходимость излучения, измеренная для двух типов конфокальных резонаторов, близка к дифракционному пределу.
4	"ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЩЕЛЕВОГО СО2-ЛАЗЕРА С НАКАЧКОЙ ВЫСОКОЧАСТОТНЫМ РАЗРЯДОМ И ДИФФУЗИОННЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ" А.И.Дутов, канд. физ.-мат.наук; В.И.Иванова; В.Е.Семёнов, канд.физ.-мат.иаук; М.С.Юрьев, канд.физ.-мат.наук - ВНЦ ГОИ им.С.И.Вавилова" И.Ю.Евстратов, С.А.Мотовилов - НПП "Билор", С.-Петербург Оптический журнал №5, cтр.37-42, 1996.
	АННОТАЦИЯ Создана программа численного моделирования щелевого СО2-лазера с накачкой высокочастотным разрядом, диффузионным охлаждением и гибридным неустойчиво-волноводным резонатором. Рассчитаны коэффициент усиления, выходная мощность и расходимость излучения. Проведено сравнение расчетных и экспериментальных данных. Получено хорошее согласие теории и эксперимента по угловому распределению выходной мощности.
5	"Compact rf-self-excited slab CO2-laser" A.I. Dutov, A.A. Kuleshov, N.A. Novoselov, А.А.Sokolov. Proc. SPIE. 1998. Vol. 3686. pp. 117-120.
	ABSTRACT The compact sealed-off RF-self-excited slab CO2-laser has been developed. The average output power in pulse-repetitive mode of operation is controlled in the range of 20-200W. The maximum pulsed power exceeds 400W. The divergence of laser radiation is close to diffraction limit. The weight of the laser-head and RF-power supply is in total 40kg.
6	" Slab waveguide high power pulsed RF-excited CO2-laser" A. I. Dutov, I. Yu. Evstratov, A. A. Kuleshov, S. A. Motovilov, N. A. Novoselov, V. E. Semenov, P. E. Smirnov, A. A. Sokolov, M. S. Yur'ev Proc. SPIE. 1998. Vol.3574. pp.171-178.
	ABSTRACT Slab RF-excited pulsed CO2-laser with the pumping frequency F = 152 MHz, pulse duration in the range of 20...50 mks, and pulse repetition rate f up to 100 Hz has been investigated. Output power, temporal shape of laser pulses, laser beam divergence were measured at the pumping power up to 400 W/cm3. Pulsed output power was varied in the range of 2...5 kW. The package of numerical simulation codes of pulse-repetition mode of slab CO2-laser was created. It is shown that the maximum input power is significantly increased by the change of excitation frequency from 80 up to 150 MHz. The measured and numerical data are compared.
7	" Experimental study of small-signal gain and laser beam parameters in high-power pulse-repetitive RF-excited slab CO2-laser" A.I.Dutov, A.A.Kuleshov, N.A.Novoselov, N.L.Orlov, A.A.Sokolov Proc. SPIE. 2000. Vol.4184. pp.270-273.
	ABSTRACT The paper presents the results of measuring of the small-signal gain (go) in the active medium of the high-power pulse-repetitive RF-excited slab CO2-laser. The measurements were carried out for the pumping pulse durations in the range 20..50 ms and pulse repetition rates 100..500 Hz. The maximal specific energy, delivered to the active medium, was 430 W/cm3. In the experiment were measured the average output power of radiation, pulse energy and power and the output beam divergence.
8	" High-power high optical quality RF-excited slab CO2-laser" A.I.Dutov, A.A.Kuleshov, S.A.Motovilov, N.A.Novoselov, N.L.Orlov, V.E.Semenov, A.A.Sokolov Proc. SPIE. 2001 . Vol.4351. pp.13
	ABSTRACT For the various pumping rates and for the various heights of the gap were calculated the average value of the small-signal gain and its profile across the gap. For the high power slab CO2-lasers, RF-excited at 40.68 MHz, were analyzed the ranges of their geometry parameters variation, providing for the possibility of diffraction limited performance. In theory and in experiment was shown the possibility to select the basic waveguide mode of radiation.
9	"СО2-лазеры щелевого типа с высокочастотной накачкой" А.И.Дутов, А.А.Кулешов, Н.А.Новосёлов, В.Е.Семёнов, А.А.Соколов, М.С.Юрьев Оптический журнал Том65, №12, cтр.62-69, декабрь1998.
	АННОТАЦИЯ Представлен анализ путей развития СО2-лазеров щелевого типа с ВЧ-возбуждением активной среды. Изложены результаты экспериментальных и теоретических исследований, проведенных в НИИ лазерной физики в 1993-1997годах.
10	" Коэффициент усиления активной среды и параметры генерации щелевого СО2-лазера с высокой импульсной мощностью" А.И.Дутов, А.А.Кулешов, Н.А.Новосёлов, Н.Л.Орлов, А.А.Соколов, С.А.Мотовилов. Известия Академии Наук Серия Физическая 2002, том 66, N8, cтр.1179-1181.
	АННОТАЦИЯ В работе представлены результаты измерений коэффициента усиления активной среды и параметры генерации радиочастотно-возбуждаемого щелевого CO2-лазера. Измерения производились при длительностях импульсов в диапазоне 20…50мкс и частотой повторения 100…500Гц. Максимальная плотность мощности, вкладываемой в активную среду, достигала 430Вт/см3. Максимальная импульсная мощность генерации, составила около 5000Вт. Измерены также средняя и импульсная мощность генерации, энергия и расходимость излучения.
11	"RF-excited slab CO2-laser with intra-cavity mode selection" A. I. Dutov, A. A. Kuleshov, N. A. Novoselov, V. E. Semenov, A. A. Sokolov Proc. SPIE. 2003. Vol.5120. pp.84-86.
	ABSTRACT The paper presents the new concept for radiation mode selection, based on the spatial filter system, which disposed on the electrode surface of slab CO2-laser. The results of the computer simulation and the experiment are discussed.
12	"New approach to the formation of the basic waveguide radiation mode in a high-power slab-type CO2-lasers" A. I. Dutov, A. A. Kuleshov, N. A. Novoselov, N.L.Orlov, V. E. Semenov, A. A. Sokolov, A.V.Starovoitov Proc. SPIE. 2004. Vol.5777.
	ABSTRACT The paper presents a new approach for radiation mode formation, based on the proper choice of the discharge electrode's shape and the distance from the resonator's mirrors to the butt-end of electrodes. In theory and in experiment was shown the possibility to select the basic waveguide mode of radiation. For 2.5 KW slab CO2-laser, excited at 40,68MHz, was obtained the near diffraction-limited divergence.