close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY2461

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 2461
(13)
C1
6
(51) H 01S 3/082
(12)
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
(21) Номер заявки: 970073
(22) 17.02.1997
(46) 30.12.1998
ЛАЗЕР
(71) Заявитель: Институт электроники Национальной
академии наук Беларуси (BY)
(72) Авторы: Тюшкевич Б.Н., Тюшкевич Ю.Б. (BY)
(73) Патентообладатель: Институт
электроники
Национальной академии наук Беларуси (BY)
(57)
Лазер, содержащий оптически связанные основной и дополнительный резонаторы, выходной отражатель,
первый активный элемент, расположенный в общем для обоих резонаторов плече, активный затвор с блоком
управления, расположенный в основном резонаторе, отличающийся тем, что в основном резонаторе перед
выходным отражателем установлен второй активный элемент, при этом первый активный элемент, активный
затвор, второй активный элемент и выходной отражатель расположены последовательно на оптической оси
лазера.
(56)
1. Тюшкевич Б.Н., Дашкевич В.И. Влияние фазовых эффектов на процесс формирования узкополосного излучения в составном резонаторе лазера с электрооптическим затвором. // ЖПС, 1990.-Т. 52.-№ 2.-С. 206 -211.
Фиг. 1
Изобретение относится к области квантовой электроники, может быть использовано для создания мощных импульсных источников когерентного узкополосного оптического излучения.
Известен лазер [1], содержащий оптически связанные через вспомогательный отражатель основной и дополнительный резонаторы, выходной отражатель, первый активный элемент, расположенный в общем для
обоих резонаторов плече, активный затвор с блоком управления, расположенный в основном резонаторе.
Поскольку выходной отражатель является общим для основного и дополнительного резонаторов, известное
устройство не обеспечивает разделение на выходе лазера излучения свободной генерации, формируемого в дополнительном резонаторе, предшествующего генерации гигантского импульса и представляющего в этом случае шум и излучения гигантского импульса, что весьма нежелательно при использовании лазера в голографии,
голографической интерферометрии, особенно, когда в схеме голографирования применяются каскады усиления, приводящие к резкому возрастанию энергетических параметров шумового излучения свободной генерации.
Частичным решением проблемы является перемена местами «глухого» и выходного отражателей, но при
этом резко снижается эффективность формирования гигантского импульса из затравочного излучения: снижается эффективность включения добротности резонатора лазера, поскольку коэффициент отражения выходного отражателя, подключаемого к генерации с помощью электрооптического затвора в этом случае,
меньше коэффициента отражения «глухого» отражателя, подключаемого к генерации в известном решении;
кроме того сокращается диапазон варьирования соотношения добротностей основного и дополнительного
BY 2461 C1
резонаторов, поскольку при одних и тех же параметрах разность коэффициентов отражения выходного и
вспомогательного отражателей меньше, чем «глухого» и вспомогательного.
Технической задачей, которую решает предлагаемое изобретение, является повышение эффективности
формирования гигантского импульса из затравочного излучения при одновременном увеличении контраста
его спектральной линии.
Поставленная задача достигается тем, что в лазере, содержащем оптически связанные основной и дополнительный резонаторы, выходной отражатель, первый элемент, расположенный в общем для обоих резонаторов
плече, активный затвор с блоком управления, расположенный в основном резонаторе, в основном резонаторе
перед выходным отражателем установлен второй активный элемент, при этом первый активный элемент, активный затвор, второй активный элемент и выходной отражатель расположены последовательно на оптической
оси лазера.
При описанном выше размещении второго активного элемента излучение свободной генерации, формируемое в дополнительном резонаторе при выключенном активном затворе не поступает на этот активный элемент,
не усиливается им и не попадает на выход лазера. Гигантский импульс, формируемый из затравочного излучения при включении активного затвора, поступает на второй активный элемент и попадает на выход лазера. При
этом, поскольку на выход лазера поступает лишь гигантский импульс, возрастает контраст его спектральной
линии на общем фоне (на фоне шума); поскольку коэффициент усиления в основном резонаторе больше коэффициента усиления в дополнительном, повышается эффективность формирования гигантского импульса из затравочного излучения, снижается требовательность к соотношению добротностей основного и
дополнительного резонаторов, к разности коэффициентов отражения выходного и вспомогательного отражателей; появляется возможность плавно регулировать энергетические параметры гигантского импульса при многопроходовом усилении вторым активным элементом на стадии его генерации за счет изменения уровня
накачки этого элемента.
На фиг. 1, 2 представлены варианты устройства, поясняющие сущность изобретения, где: 1 - отражатель, 2 выходной отражатель, 3 - вспомогательный отражатель, 4 - первый активный элемент, 5 - активный затвор, 6 - блок
управления активным затвором, 7 - второй активный элемент.
Лазер (фиг. 1) содержит основной резонатор, образованный отражателем 1, выходным отражателем 2,
вспомогательным отражателем 3, и дополнительный резонатор, образованный отражателем I, вспомогательным отражателем 3. Основной и дополнительный резонаторы оптически связаны через вспомогательный отражатель 3. Первый активный элемент 4 расположен в общем для обоих резонаторов плече между
отражателем 1 и вспомогательным отражателем 3. Активный затвор 5 с блоком 6 управления расположен в
основном отражателе. Второй активный элемент 7 установлен в основном резонаторе перед выходным отражателем 2. Первый активный элемент 4, активный затвор 5, второй активный элемент 7 и выходной отражатель 2 расположены последовательно на оптической оси лазера.
В качестве отражателя 1 использовано зеркало с диэлектрическим покрытием, коэффициент отражения
которого на длине волны генерации близок к 1; в качестве выходного и вспомогательного отражателей 2 и 3
использованы подложки из стекла К-8; первый активный элемент 4 - рубиновый стержень; активный затвор
5 - полуволновый электрооптический затвор на основе кристалла КДР; блок 6 управления затвором - стандартный блок питания БПЗ-2Л с фотоумножителем ФЭУ-30 на входе; второй активный элемент 7 - рубиновый стержень.
Принцип действия устройства состоит в следующем. При выключенном активном затворе 5 и соответствующей накачке первого активного элемента 4 в дополнительном резонаторе, образованном отражателем 1 и
вспомогательным отражателем 3, развивается излучение свободной генерации. Часть излучения свободной
генерации выводится в направлении блока 6 управления затвором. Блок 6 управления включает активный затвор 5 лишь в процессе развития одного из пичков свободной генерации. При включении активного затвора
5 моноимпульс формируется из затравочного излучения в основном резонаторе, образованном отражателями
1, 2, 3, добротность которого и/или коэффициент усиления в котором выше, чем в дополнительном, и через
выходной отражатель 2 поступает на выход лазера. Устройство может работать в моноимпульсном режиме;
в режиме двух и более импульсов, при этом каждый из импульсов может генерировать на одной и той же
частоте либо на близлежащих частотах; а также при необходимости генерация может осуществляться на
разных частотах.
В варианте устройства, представленного на фиг. 2, основной резонатор, образованный отражателями 1, 2,
и дополнительный, образованный отражателями 1, 3 совместно с анализатором активного затвора 5, оптически связаны через анализатор активного затвора. В остальном
2
BY 2461 C1
устройства аналогичны, и принцип действия их одинаков. Подобным образом могут быть построены лазеры
с использованием оптически связанных, составных кольцевых резонаторов; резонаторов, построенных на
основании интерметров Майкельсона, Фокса-Смита и др.
При описанном выше режиме работы лазера излучение свободной генерации, формируемое в дополнительном резонаторе при выключенном активном затворе 5, не поступает на второй активный элемент 7, не
усиливается им и не попадает на выход лазера. Гигантский импульс, формируемый из затравочного излучения при включении активного затвора 5 в основном резонаторе, добротность которого и/или коэффициент
усиления в котором выше, поступает на второй активный элемент 7 и попадает на выход лазера. При этом,
поскольку на выход лазера поступает лишь гигантский импульс, возрастает контраст его спектральной линии
на общем фоне (на фоне шума); поскольку коэффициент усиления в основном резонаторе больше коэффициента усиления в дополнительном, повышается эффективность формирования гигантского импульса из затравочного излучения, снижается требовательность к соотношению добротностей основного и дополнительного
резонаторов, к разности коэффициентов отражения выходного и дополнительного отражателей 2, 3, появляется возможность плавно регулировать энергетические параметры гигантского импульса при многопроходовом усилении вторым активным элементом 7 за счет изменения уровня накачки этого элемента. Следует
отметить, что устройство не исключает использование усилительных каскадов лазерного излучения, при
этом наряду с указанными выше достоинствами следует отметить то, что излучение свободной генерации,
предшествующее гигантскому импульсу, не поступает на усилительные каскады и не снимает инверсию в
активных элементах усилителей.
Фиг. 2
Cоставитель В.А. Тугбаев
Редактор Т.А. Лущаковская
Корректор Т.Н. Никитина
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
135 Кб
Теги
by2461, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа