vestnovsuВестник Новгородского государственного университетаVestnik of Novgorod State University2076-8052Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого10.34680/2076-8052.2022.3(128).26-31vestnovsu-15Research ArticleЭлектроникаElectronicsИсследование системы термостабилизации накачки лазераResearch of the thermostabilization of the laser pump systemЛысенкоО. В.LysenkoO. V.crisalt@mail.ruБичуринМ. И.BichurinM. I.crisalt@mail.ruНовгородский государственный университет имени Ярослава МудрогоRussian Federation20221809202303(128)2631Copyright © Лысенко О.В., Бичурин М.И., 20232023Лысенко О.В., Бичурин М.И.Lysenko O.V., Bichurin M.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnovsu.elpub.ru/jour/article/view/15

Приведено теоретическое обоснование необходимости термостабилизации лазерных диодов, представляющих собой систему накачки твердотельного лазера. Представлена тепловая модель системы термостабилизации диодных линеек накачки лазера. Выполнено исследование работы системы термостабилизации с представленным лазером в диапазоне температур окружающей среды от 218,2 до 333,2 К и получена зависимость температуры диодных линеек накачки от температуры окружающей среды. Изучены предельные характеристики системы термостабилизации в диапазоне температур окружающей среды от 218,2 до 333,2 К, получена зависимость максимальной допустимой мощности тепловыделения в системе накачки от температуры окружающей среды. Предложены и исследованы возможные варианты улучшения характеристик системы термостабилизации: увеличение производительности насоса, изменение площади внутренней поверхности теплообменника, замена элементов Пельтье на более холодопроизводительные.

A theoretical substantiation of the need for thermal stabilization of laser diodes, which are the pumping system of a solid-state laser, is presented. The article demonstrates a thermal model of the thermal stabilization system of the laser pumping system. Thermal stabilization of the laser pumping system has been investigated with the ambient temperature range from 218.2 to 333.2 K and the dependence of the temperature of the pump diode lines on the ambient temperature has been obtained. Limiting characteristics of the thermal stabilization system has been investigated with the ambient temperature range from 218.2 to 333.2 K and the dependence of the maximum allowable heat release power in the pumping system on the ambient temperature was obtained. The proposed and researched possible options for improving the characteristics of the thermal stabilization system, namely, increasing pump volume flow, changing the area of the internal surface of the heat exchanger, installation of thermoelectric elements with higher cooling capacity.

термостабилизациясистема накачки лазератеплообменникSolidWorksthermostabilizationlaser pump systemheat exchangerSolidWorksReferencesВолков В.Г. Твердотельные лазеры с накачкой мощными лазерными диодами, используемые в системах обеспечения безопасности // Системы управления, связи и безопасности. 2016. №2. С.142–181.Volkov V.G. Tverdotel'nye lazery s nakachkoj moshchnymi lazernymi diodami, ispol'zuemye v sistemah obespecheniya bezopasnosti [Solid-state lasers pumped by high-power laser diodes used in security systems]. Sistemy upravleniya, svyazi i bezopasnosti — Systems of Control, Communication and Security, 2016, no. 2, pp. 142–181.Гришанов В.Н., Изжеуров Е.А., Угланов Д.А. Системы охлаждения лазеров: учеб. пособие. Самара: Самар. гос. аэрокосм. ун-т. 2006. 103 с.Grishanov V.N. Sistemy ohlazhdeniya lazerov: ucheb. posobie [Cooling systems for lasers: textbook]. Samara, Samara State Aerospace University Publ., 2006. 103 p.Власова С.В., Власов А.Б., Шапочкин П.Ю. Особенности излучения лазерных диодов в различных интервалах температур // Вестник МГТУ. 2017. Т.20. №4. С.697–704. DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2017-20-4-697-704Vlasova S.V., Vlasov A.B., Shapochkin P.Yu. Osobennosti izlucheniya lazernyh diodov v razlichnyh intervalah temperatur [Peculiarities of radiation of laser diodes in different temperature ranges]. Vestnik MSTU, 2017, vol. 20, no. 4. pp. 697–704. doi: https://doi.org/10.21443/1560-92782017-20-4-697-704Климков Ю.М., Хорошев М.В. Лазерная техника. М.: МИИГАиК, 2014. 143 с.Klimkov Yu.M. Lazernaya tekhnika [Laser technology]. Moscow, MIIGAiK Publ., 2014. 143 p.Барышников В.И., Штубер А.А. Перестраиваемый полупроводниковый лазер визуализированной системы инфракрасного контроля [Электронный ресурс] // Молодая наука Сибири: электрон. науч. журн. 2020. №2(8). URL: http://mnv.irgups.ru/perestraivaemyy-poluprovodnikovyy-lazervizualizirovannoy-sistemy-infra-krasnogo-kontrolya (дата обращения: 5.07.2022).Baryshnikov V.I., Shtuber A.A. Perestraivaemyj poluprovodnikovyj lazer vizualizirovannoj sistemy infrakrasnogo kontrolya [Tunable semiconductor laser of the visualized infrared control system]. Molodaya nauka Sibiri: elektron. nauch. zhurn. — Young science of Siberia: an electronic academic journal, 2020, no. 2(8). Available at: http://mnv.irgups.ru/perestraivaemyypoluprovodnikovyy-lazer-vizualizirovannoy-sistemy-infrakrasnogo-kontrolya. (accessed 05.07.2022).Войцеховская О.К. Лазеры и спектроскопия: учебное пособие. Томск: ТМЛ-Пресс, 2010. 288 с.Voytsekhovskaya O.K. Lazery i spektroskopiya: uchebnoe posobie [Lasers and spectroscopy: textbook]. Tomsk, TML-Press Publ., 2010. 288 p.ГОСТ 28084–89. Жидкости охлаждающие низкозамерзающие. Общие технические условия. Введ. 01.07.1990. М.: Стандартинформ, 2007. 16 с.GOST 28084–89. Liquids cooling low-freezing. General specifications. Moscow, Standartinform Publ., 2007. 16 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.