[go: up one dir, main page]

RU2087062C1 - Solar-pumped light-conducting laser - Google Patents

Solar-pumped light-conducting laser Download PDF

Info

Publication number
RU2087062C1
RU2087062C1 RU9595107910A RU95107910A RU2087062C1 RU 2087062 C1 RU2087062 C1 RU 2087062C1 RU 9595107910 A RU9595107910 A RU 9595107910A RU 95107910 A RU95107910 A RU 95107910A RU 2087062 C1 RU2087062 C1 RU 2087062C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
active medium
laser
solar
parabola
solar radiation
Prior art date
Application number
RU9595107910A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU95107910A (en
Inventor
Александр Леонидович Голгер
Иван Иванович Климовский
Борис Алексеевич Кузяков
Юлия Вадимовна Петрова
Original Assignee
Александр Леонидович Голгер
Иван Иванович Климовский
Борис Алексеевич Кузяков
Юлия Вадимовна Петрова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Леонидович Голгер, Иван Иванович Климовский, Борис Алексеевич Кузяков, Юлия Вадимовна Петрова filed Critical Александр Леонидович Голгер
Priority to RU9595107910A priority Critical patent/RU2087062C1/en
Publication of RU95107910A publication Critical patent/RU95107910A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2087062C1 publication Critical patent/RU2087062C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S23/00Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
    • F24S23/70Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
    • F24S23/74Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors with trough-shaped or cylindro-parabolic reflective surfaces
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/20Climate change mitigation technologies for sector-wide applications using renewable energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

FIELD: solid-state lasers for laser chemistry, laser medicine, metallurgy, and other fields of laser engineering. SUBSTANCE: laser has solar concentrator and light-conducting active medium having common symmetry axis and optically joined together, active medium holding facility, and cooling system incorporating radiant cooling panels; solar concentrator is, essentially, single-mirror focusing device formed by rotation of parabola section L about symmetry axis of solar concentrator parallel to parabola axis and spaced at distance R from it on side opposite that holding parabola rotating section; parameters L and R are chosen so as to ensure correspondence between active medium surface area facing sun rays and area of annular focal spot of focusing device; active medium holding facility is made of heat- conducting material in the form of truncated cone with its smaller base facing solar concentrator and has common symmetry axis with the latter; it is closed with screen reflecting sun rays on sunny side; cooling system incorporates heat pipes mounted in active medium holding facility; they are passed through hole made in central part of solar concentrator and joined to radiant cooling panels. EFFECT: enlarged functional capabilities. 4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к лазерной технике, конкретнее к твердотельным лазерам с накачкой солнечным излучением, и может быть использовано в энергетических лазерных установках, лазерной химии, в лазерной медицине, металлургии и других лазерных технологических процессах. The invention relates to laser technology, and more particularly to solid-state lasers pumped by solar radiation, and can be used in laser power plants, laser chemistry, laser medicine, metallurgy and other laser technological processes.

Известны твердотельные световодные лазеры с накачкой солнечным излучением [1,2] содержащие концентратор солнечного излучения, твердотельную световодную активную среду и систему ее охлаждения. Known solid-state waveguide lasers pumped by solar radiation [1,2] containing a solar radiation concentrator, solid-state light guide active medium and its cooling system.

Все названные лазеры имеют следующие недостатки, присущие им в совокупности или по отдельности:
низкую отражательную эффективность гелиоконцентраторов, обусловленную их составной (двух- или трехзеркальной) конструкцией, приводящей к потерям излучения накачки в результате его последовательных отражений от каждого из зеркал;
нагрев активной среды, приводящий к уменьшению коэффициента усиления лазерного излучения и, как следствие, к снижению мощности генерации и КПД лазера;
низкий спектральный КПД активной среды, обусловливающий предельный КПД лазеров на уровне 3 4%
Наиболее близким из известных к заявляемому является твердотельный лазер с накачкой солнечным излучением, описанный в [3] Известное устройство содержит гелиоконцентратор и световодную активную среду, имеющие общую ось симметрии и оптически связанные между собой, устройство для размещения активной среды и систему охлаждения, включающую панели радиационного охлаждения, расположенные в теневой части гелиоконцентратора.
All of these lasers have the following disadvantages, inherent to them in combination or separately:
low reflective efficiency of helioconcentrators due to their composite (two- or three-mirror) design, resulting in losses of pump radiation as a result of successive reflections from each of the mirrors;
heating of the active medium, leading to a decrease in the gain of the laser radiation and, as a consequence, to a decrease in the lasing power and laser efficiency;
low spectral efficiency of the active medium, which determines the maximum laser efficiency at the level of 3 4%
The closest known to the claimed is a solid-state laser pumped by solar radiation, described in [3] The known device contains a solar concentrator and an optical fiber active medium having a common axis of symmetry and optically coupled to one another, a device for placing the active medium and a cooling system including radiation panels cooling located in the shadow of the solar concentrator.

Устройство позволяет осуществить накачку световодов через их боковую поверхность и получить непрерывную лазерную генерацию при охлаждении лазерной среды. The device allows for the pumping of optical fibers through their lateral surface and to obtain continuous laser generation while cooling the laser medium.

Известное устройство обладает всеми вышеперечисленными недостатками. The known device has all of the above disadvantages.

Например, при коэффициенте отражения зеркал К 0,9, эффективность трехзеркального гелиоконцентратора составляет η К3 0,73. Спектральный КПД активной среды составляет около 10% Повышение спектрального КПД привело бы к дополнительному нагреву активной среды и, как следствие, к уменьшению эффективности преобразования излучения накачки в лазерное излучение, а в худшем случае к терморазрушению части активной среды. В качестве иллюстрации к сказанному оценим нагрев активной среды при следующих допущениях. Жгут световодов имеет прямоугольное поперечное сечение шириной l и толщиной h (l > h 0,1 см). Накачка жгута световодов солнечным излучением осуществляется со стороны одной из его широких стенок, а охлаждение с другой. Объемное энерговыделение Q постоянно по сечению жгута и равно Q 0,5•I•x/h, где I солнечная постоянная (I 0,1 Вт/см ), ξ 103. Пространство между световодами заполнено средой, теплопроводность которой равна теплопроводности материала световодов.For example, with a mirror reflection coefficient of K 0.9, the efficiency of a three-mirror solar concentrator is η K 3 0.73. The spectral efficiency of the active medium is about 10%. An increase in the spectral efficiency would lead to additional heating of the active medium and, as a result, to a decrease in the efficiency of conversion of pump radiation to laser radiation, and in the worst case, to thermal destruction of part of the active medium. As an illustration of the foregoing, we evaluate the heating of the active medium under the following assumptions. The fiber bundle has a rectangular cross section of width l and thickness h (l> h 0.1 cm). The fiber bundle is pumped by solar radiation from one of its wide walls, and cooling from the other. Volume energy release Q is constant over the cross-section of the tow and is equal to Q 0.5 • I • x / h, where I is the solar constant (I 0.1 W / cm), ξ 10 3 . The space between the optical fibers is filled with a medium whose thermal conductivity is equal to the thermal conductivity of the material of the optical fibers.

При сделанных допущениях нагрев световодов на освещаемой солнечным излучением поверхности жгута относительно световодов на его охлаждаемой поверхности составляет 250oC.Under the assumptions made, the heating of the optical fibers on the surface of the bundle illuminated by solar radiation relative to the optical fibers on its cooled surface is 250 o C.

Предлагаемое изобретение решает задачу создания мощного лазера с накачкой солнечным излучением с высоким КПД. The present invention solves the problem of creating a powerful laser pumped by solar radiation with high efficiency.

Сущность изобретения заключается в том, что в твердотельном световодном лазере с солнечной накачкой, содержащем гелиоконцентратор и световодную активную среду, имеющие общую ось симметрии и оптически сопряженные между собой, устройство для размещения активной среды и систему охлаждения, включающую панели радиационного охлаждения, гелиоконцентратор выполнен в виде однозеркального фокусирующего устройства, представляющего собой устройство образованное вращением участка L параболы вокруг оси симметрии гелиоконцентратора, параллельной оси параболы и расположенной от нее на расстоянии R со стороны, противоположной стороне, на которой находится вращаемый участок параболы, причем параметры L и R выбраны из условия соответствия площади поверхности активной среды, обращенной к солнечному излучению, и площади кольцевого фокального пятна фокусирующего устройства, устройство для размещения активной среды выполнено из теплопроводящего материала в виде усеченного конуса, обращенного своим меньшим основанием к гелиоконцентратору и имеющего с ним общую ось симметрии, при этом устройство для размещения активной среды закрыто со стороны солнца отражающим солнечное излучение экраном, а в систему охлаждения включены тепловые трубы, которые установлены в устройстве для размещения активной среды, проложены через отверстие, выполненное в центральной части концентратора, и соединены с панелями радиационного охлаждения. The essence of the invention lies in the fact that in a solar-pumped solid-state fiber laser containing a solar concentrator and a fiber active medium having a common axis of symmetry and optically coupled to each other, a device for placing an active medium and a cooling system including radiation cooling panels, the solar concentrator is made in the form a single-mirror focusing device, which is a device formed by rotating the parabola portion L around the symmetry axis of the solar concentrator, parallel to the axis of the parabola and located at a distance R from the side opposite to the side on which the rotated portion of the parabola is located, the parameters L and R selected from the condition that the surface area of the active medium facing the solar radiation corresponds to the area of the annular focal spot of the focusing device, the device for placing the active medium is made of a heat-conducting material in the form of a truncated cone, facing its smaller base to the solar concentrator and having a common axis of symmetry with it, while The device for placing the active medium is closed from the side of the sun by a screen reflecting solar radiation, and heat pipes are included in the cooling system, which are installed in the device for placing the active medium, laid through an opening made in the central part of the concentrator, and connected to radiation cooling panels.

Активная среда может быть размещена в пазах с зеркальным покрытием поверхностей. Пазы выполнены в устройстве для размещения активной среды со стороны конической поверхности перпендикулярно ее образующей, при этом активная среда находится в тепловом контакте со стенками паза. The active medium can be placed in grooves with a mirror coating of surfaces. The grooves are made in the device for placing the active medium from the side of the conical surface perpendicular to its generatrix, while the active medium is in thermal contact with the walls of the groove.

Кроме того, активная среда может быть выполнена из набора лазерных световодов различного типа, каждый из которых является солнечно-лазерным преобразователем своего отдельного участка солнечного спектра. In addition, the active medium can be made of a set of laser optical fibers of various types, each of which is a solar-laser converter of its own separate portion of the solar spectrum.

Кроме того, отражающий солнечное излучение экран может быть выполнен в виде параболоидного зеркала, обращенного к концентратору своей выпуклой стороной, в фокусе которого расположен преобразователь солнечного излучения в электрическую энергию, используемую для энергообеспечения эксплуатации лазера. In addition, the screen reflecting solar radiation can be made in the form of a paraboloidal mirror facing the concentrator with its convex side, the focus of which is the converter of solar radiation into electrical energy used to power the operation of the laser.

Такое выполнение лазера позволяет, во-первых, обеспечить необходимую степень концентрации солнечного излучения с помощью однозеркального концентратора, сводя тем самым потери солнечного излучения на отражение до минимума, во-вторых, избежать нагрева активной среды, приводящего к снижению мощности генерации лазера. Such a laser design allows, firstly, to provide the necessary degree of concentration of solar radiation using a single-mirror concentrator, thereby reducing the loss of solar radiation due to reflection to a minimum, and secondly, to avoid heating of the active medium, which leads to a decrease in the laser generation power.

Расположение световодов в пазах в теплопроводящем материале усиливает теплоотвод от активной среды, приводя к уменьшению ее нагрева и, следовательно, к росту КПД и мощности генерации лазера. В качестве теплопроводящего материала могут быть использованы металлы, например медь и ее сплавы, или керамики, например нитрид бора. The location of the optical fibers in the grooves in the heat-conducting material enhances the heat removal from the active medium, leading to a decrease in its heating and, consequently, to an increase in the efficiency and laser generation power. As the heat-conducting material, metals, for example copper and its alloys, or ceramics, for example boron nitride, can be used.

Выполнение активной среды в виде набора световодов различных типов расширяет спектральную область солнечного излучения, преобразуемое в лазерное, и, тем самым, обеспечивает увеличение КПД и мощности лазера. The implementation of the active medium in the form of a set of optical fibers of various types expands the spectral region of solar radiation, converted into laser, and, thereby, provides an increase in the efficiency and power of the laser.

Кроме того, глубина h отдельного паза для размещения активной среды и величина коэффициента поглощения света в световодах k(z) в зависимости от координаты z вдоль паза связаны соотношением

Figure 00000001

Это условие обеспечивает однородную накачку отдельных световодов на уровне, необходимом для возбуждения в них генерации, и исключает тем самым возможность потерь солнечного излучения в световодах, уровень излучения накачки в которых будет не достаточен для возбуждения генерации.In addition, the depth h of a single groove for placing the active medium and the value of the light absorption coefficient in the optical fibers k (z) depending on the z coordinate along the groove are related by the relation
Figure 00000001

This condition ensures uniform pumping of individual optical fibers at the level necessary for excitation of generation in them, and thereby eliminates the possibility of solar radiation loss in optical fibers, the level of pump radiation in which will not be sufficient to excite generation.

Такое выполнение устройства позволяет работать при степенях концентрации солнечного излучения ξ около 103, спектральных КПД активной среды 20 40% и в области рабочих температур активных сред, что приводит к увеличению мощности генерации и КПД лазера.This embodiment of the device allows operating at degrees of solar radiation concentration ξ of about 10 3 , spectral efficiency of the active medium of 20–40%, and in the range of operating temperatures of active media, which leads to an increase in the lasing power and laser efficiency.

На фиг. 1 схематически изображено продольное сечение предлагаемого лазера; на фиг.2 продольное сечение устройства для размещения активной среды. In FIG. 1 schematically shows a longitudinal section of the proposed laser; figure 2 is a longitudinal section of a device for placing an active medium.

Световодный лазер содержит гелиоконцентратор 1 и световодную активную среду 2, установленную в устройстве 3 для размещения активной среды 2, и систему охлаждения, причем гелиоконцентратор 1 и устройство 3 для размещения активной среды 2, имеют общую ось симметрии и оптически связаны между собой. Гелиоконцентратор 1 выполнен в виде однозеркального фокусирующего устройства, образованного вращением участка параболы АВ вокруг оси симметрии гелиоконцентратора, параллельной оси параболы и расположенной от нее на расстоянии R со стороны, противоположной стороне, на которой находится вращаемый участок параболы. При этом параметры L и R выбраны из условия соответствия площади поверхности активной среды, обращенной к солнечному излучению, и площади кольцевого фокального пятна фокусирующего устройства. The light guide laser comprises a helioconcentrator 1 and a light guide active medium 2 installed in the device 3 for placing the active medium 2, and a cooling system, the helioconcentrator 1 and the device 3 for placing the active medium 2, have a common axis of symmetry and are optically connected. The helioconcentrator 1 is made in the form of a single-mirror focusing device formed by rotating a section of the parabola AB around the axis of symmetry of the helioconcentrator parallel to the axis of the parabola and located from it at a distance R from the side opposite to the side on which the rotated section of the parabola is located. In this case, the parameters L and R are selected from the condition that the surface area of the active medium facing the solar radiation corresponds to the area of the annular focal spot of the focusing device.

Устройство 3 для размещения активной среды 2 выполнено из теплопроводного материала с поверхностью 4, представляющей собой боковую поверхность усеченного конуса, обращенного своим меньшим основанием к вогнутой поверхности гелиоконцентратора 1. Активная среда 2, расположена на боковой поверхности 4 усеченного конуса. Устройство 3 для размещения активной среды 2 закрыто со стороны солнца отражающим солнечное излучение экраном 5. Система охлаждения лазера выполнена в виде тепловых труб 6, соединяющих устройство 3 размещения активной среды 2 с задней (не зеркальной) поверхностью концентратора 1 и с расположенными в его тени панелями 7 радиационного охлаждения и проложенными через отверстие, выполненное в центральной части концентратора 1. The device 3 for placing the active medium 2 is made of a heat-conducting material with a surface 4 representing the lateral surface of the truncated cone, with its smaller base facing the concave surface of the helioconcentrator 1. The active medium 2 is located on the lateral surface 4 of the truncated cone. The device 3 for placing the active medium 2 is closed from the sun by a screen reflecting solar radiation 5. The laser cooling system is made in the form of heat pipes 6 connecting the device 3 for placing the active medium 2 with the back (non-mirror) surface of the concentrator 1 and with panels located in its shadow 7 radiation cooling and laid through a hole made in the Central part of the hub 1.

Для уменьшения нагрева активной среды она может располагаться в пазах 8 (фиг. 2), выполненных в устройстве 3 для размещения активной среды 2 со стороны конической поверхности 4 перпендикулярно ее образующей и имеющих зеркальное покрытие, и находится в тепловом контакте со стенками паза 9. Активная среда 2 выполнена из набора лазерных световодов различного типа, отличающихся, например, материалом сердцевины световода, каждый из которых является солнечно-лазерным преобразователем своего участка солнечного спектра. To reduce the heating of the active medium, it can be located in the grooves 8 (Fig. 2) made in the device 3 for placing the active medium 2 from the side of the conical surface 4 perpendicular to its generatrix and having a mirror coating, and is in thermal contact with the walls of the groove 9. Active medium 2 is made of a set of laser optical fibers of various types, differing, for example, by the material of the core of the optical fiber, each of which is a solar-laser converter of its portion of the solar spectrum.

С целью уменьшения потерь солнечного излучения, обусловленных особенностями конструкции лазера, и обеспечения автономности его работы отражающий солнечное излучение экран 5 (фиг. 2) выполнен в виде параболоидного зеркала, обращенного к концентратору 1 своей выпуклой стороной, в фокусе которого расположен преобразователь 10 солнечного излучения в электрическую энергию, используемую для энергообеспечения эксплуатации лазера и слежения лазера за солнцем. In order to reduce the losses of solar radiation caused by the design features of the laser, and to ensure the autonomy of its operation, the solar reflecting screen 5 (Fig. 2) is made in the form of a paraboloidal mirror facing the concentrator 1 with its convex side, in the focus of which there is a solar radiation converter 10 electrical energy used to power the operation of the laser and track the laser behind the sun.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Гелиоконцентратор 1 (фиг. 1) фокусирует падающее на него солнечное излучение на активную среду 2 (фиг. 1), состоящую из световодов одного или нескольких типов. Лазерные световоды поглощают солнечное и генерируют лазерное излучение, распространяющееся вдоль них. Каждый тип световодов поглощает солнечное излучение в своем участке спектра и генерирует на своей длине волны. Отметим, что полученное таким образом многоволновое лазерное излучение может быть сведено в один или несколько световодов и передаваться на значительные расстояния практически без потерь. Тепло, выделяющееся в активной среде 2 (фиг. 1) во время работы лазера, передается устройству 3 (фиг. 1, 2) для размещения активной среды, а от него посредством тепловых труб 6 (фиг. 1, 2) к задней (не зеркальной) поверхности гелиоконцентратора 1 (фиг. 1) и к расположенным в его тени панелям 7 (фиг. 1) радиационного охлаждения. Солнечное излучение, отраженное экраном 5 (фиг. 2), выполненным в виде параболоидного зеркала, направляется на преобразователь 10 (фиг. 2) солнечного излучения в электрическую энергию, которая используется для энергообеспечения эксплуатации лазера и слежения лазера за солнцем. The proposed device operates as follows. The helioconcentrator 1 (Fig. 1) focuses the incident solar radiation on the active medium 2 (Fig. 1), consisting of optical fibers of one or more types. Laser fibers absorb the sun and generate laser radiation propagating along them. Each type of optical fiber absorbs solar radiation in its own part of the spectrum and generates at its own wavelength. Note that the multiwavelength laser radiation thus obtained can be combined into one or several optical fibers and transmitted over considerable distances with virtually no loss. The heat released in the active medium 2 (Fig. 1) during the operation of the laser is transferred to the device 3 (Fig. 1, 2) to accommodate the active medium, and from it through heat pipes 6 (Fig. 1, 2) to the back (not mirror) surface of the helioconcentrator 1 (Fig. 1) and to the radiation cooling panels 7 (Fig. 1) located in its shadow. Solar radiation reflected by the screen 5 (Fig. 2), made in the form of a paraboloidal mirror, is sent to the converter 10 (Fig. 2) of solar radiation into electrical energy, which is used to power the operation of the laser and tracking the laser for the sun.

Claims (4)

1. Световодный лазер с накачкой солнечным излучением, содержащий гелиоконцентратор и световодную активную среду, имеющие общую ось симметрии и оптически связанные между собой, устройство для размещения активной среды и систему охлаждения, включающую панели радиационного охлаждения, расположенные в теневой части гелиоконцентратора, отличающийся тем, что устройство для размещения активной среды выполнено из теплопроводящего материала в виде усеченного конуса, на боковой поверхности которого расположена активная среда, при этом усеченный конус обращен своим меньшим основанием к вогнутой поверхности гелиоконцентратора, выполненного в виде фокусирующего устройства, представляющего собой устройство, образованное вращением участка параболы длиной L вокруг оси симметрии гелиоконцентратора, параллельной оси параболы и расположенной от этой оси на расстоянии R со стороны, противоположной стороне, на которой расположен вращаемый участок параболы, причем параметры L и R выбраны из условия равенства площади поверхности активной среды, обращенной к солнечному излучению и площади кольцевого фокального пятна фокусирующего устройства, при этом устройство для размещения активной среды закрыто со стороны падающего солнечного излучения отражающим экраном, а система охлаждения содержит тепловые трубы, которые установлены в устройстве для размещения активной среды, проложены через отверстие, выполненное в центральной части концентратора, и соединены с панелями радиационного охлаждения. 1. A light-guided laser pumped by solar radiation, comprising a solar concentrator and a light guide active medium having a common axis of symmetry and optically coupled to one another, a device for arranging an active medium and a cooling system including radiation cooling panels located in the shadow part of the solar concentrator, characterized in that the device for placing the active medium is made of a heat-conducting material in the form of a truncated cone, on the side surface of which the active medium is located, while the cone is facing with its smaller base to the concave surface of the helioconcentrator, made in the form of a focusing device, which is a device formed by rotating a section of a parabola of length L around the axis of symmetry of the helioconcentrator parallel to the axis of the parabola and located from this axis at a distance R from the side opposite to the side on of which the rotatable section of the parabola is located, and the parameters L and R are selected from the condition that the surface area of the active medium is equal to solar radiation and the spine of the annular focal spot of the focusing device, the device for placing the active medium is closed from the side of the incident solar radiation by a reflective screen, and the cooling system contains heat pipes that are installed in the device for placing the active medium, laid through a hole made in the Central part of the concentrator, and connected to radiation cooling panels. 2. Лазер по п.1, отличающийся тем, что активная среда размещена в пазах, выполненных в устройстве для размещения активной среды на боковой конической поверхности перпендикулярно ее образующей, причем пазы имеют зеркальное покрытие, а световодная среда размещена в пазах с тепловым контактом. 2. The laser according to claim 1, characterized in that the active medium is placed in the grooves made in the device for placing the active medium on the lateral conical surface perpendicular to its generatrix, the grooves having a mirror coating, and the light guide medium is placed in the grooves with thermal contact. 3. Лазер по пп.1 и 2, отличающийся тем, что активная среда состоит из набора лазерных световодов различного типа, каждый из которых выполнен в виде солнечно-лазерного преобразователя своего отдельного участка солнечного спектра. 3. The laser according to claims 1 and 2, characterized in that the active medium consists of a set of laser optical fibers of various types, each of which is made in the form of a solar-laser converter of its own separate portion of the solar spectrum. 4. Лазер по п.1, отличающийся тем, что экран, отражающий солнечное излучение, выполнен в виде параболоидного зеркала, обращенного к концентратору своей выпуклой стороной, в фокусе которого расположен преобразователь солнечного излучения в электрическую энергию. 4. The laser according to claim 1, characterized in that the screen reflecting solar radiation is made in the form of a paraboloidal mirror facing the concentrator with its convex side, in the focus of which is the converter of solar radiation into electrical energy.
RU9595107910A 1995-05-16 1995-05-16 Solar-pumped light-conducting laser RU2087062C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU9595107910A RU2087062C1 (en) 1995-05-16 1995-05-16 Solar-pumped light-conducting laser

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU9595107910A RU2087062C1 (en) 1995-05-16 1995-05-16 Solar-pumped light-conducting laser

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU95107910A RU95107910A (en) 1997-05-10
RU2087062C1 true RU2087062C1 (en) 1997-08-10

Family

ID=20167798

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU9595107910A RU2087062C1 (en) 1995-05-16 1995-05-16 Solar-pumped light-conducting laser

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2087062C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013004870A1 (en) * 2011-07-05 2013-01-10 Abengoa Solar New Technologies, S. A. Solar plant

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР N 1208591, кл. H 01 S 3/0915, 1988. 2. Авторское свидетельство СССР N 1669024, кл. H 01 S 3/00, 1991. 3. Авторское свидетельство СССР N 1469528, кл. H 01 S 3/09, 1989. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013004870A1 (en) * 2011-07-05 2013-01-10 Abengoa Solar New Technologies, S. A. Solar plant
ES2396103A1 (en) * 2011-07-05 2013-02-19 Abengoa Solar New Technologies, S.A. Solar plant

Also Published As

Publication number Publication date
RU95107910A (en) 1997-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5553088A (en) Laser amplifying system
US6327291B1 (en) Fiber stub end-pumped laser
EP1646117B1 (en) Optical amplifier comprising an end pumped zig-zag slab gain medium
US5307365A (en) Cavity pumped, solid state lasers
US6763050B2 (en) Method for optical pumping of thin laser media at high average power
WO1991010937A1 (en) Scaleable phase-locked segmented laser beam frequency shifter
JP2000019362A (en) Optical coupling device for array type semiconductor laser and solid-state laser device using this array type semiconductor laser
US5206874A (en) Solid-state laser
Vistas et al. TEM00 mode Nd: YAG solar laser by side-pumping a grooved rod
CN211151052U (en) Laser device
Vistas et al. Solar-pumped TEM00 mode laser simple design with a grooved Nd: YAG rod
US6873633B2 (en) Solid-state laser
US5170406A (en) High-power, end-pumped solid state laser
Tibúrcio et al. Improving solar-pumped laser efficiency by a ring-array concentrator
RU2087062C1 (en) Solar-pumped light-conducting laser
US5999554A (en) Fiber stub end-pumped laser
Costa et al. Design of a multibeam solar laser station for a megawatt solar furnace
US5781580A (en) Diode pumping module
Boutaka et al. Efficient TEM00-mode solar laser using four Nd: YAG rods/four off-axis parabolic mirrors pumping approach
CA1281402C (en) Continuous wave, frequency-doubled solid state laser systems with stabilized output
US3432766A (en) Apparatus for producing stimulated emission of radiation
RU2140694C1 (en) Optically pumped laser device
Lando et al. High-brightness-solar-pumped Nd: YAG laser design
RU2123158C1 (en) Solar radiation concentrator
Costa et al. Multirod approach to enhance solar-to-laser conversion efficiency in the Odeillo solar furnace