close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

09974

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2007.12.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
H 01S 3/08
ЛАЗЕР
(21) Номер заявки: a 20051316
(22) 2005.12.28
(43) 2007.08.30
(71) Заявитель: Государственное научное учреждение "Институт электроники Национальной академии
наук Беларуси" (BY)
(72) Автор: Жданович Сергей Николаевич (BY)
BY 9974 C1 2007.12.30
BY (11) 9974
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Институт электроники Национальной академии наук
Беларуси" (BY)
(56) US 5359622 A, 1994.
BY 1096 A, 1995.
BY 4005 C1, 2001.
RU 2175450 C2, 2001.
SU 1407367 A1, 1992.
US 5375130 A, 1994.
US 4575849, 1986.
(57)
Лазер, содержащий глухое и выходное зеркала, и расположенные между ними на оптической оси поляризационный и активный элементы, отличающийся тем, что поляризационный элемент выполнен из оптически анизотропного кристалла в виде двулучепреломляющей призмы, образующей обыкновенный и необыкновенный лучи; содержит
диафрагму, расположенную между активным элементом и поляризационным элементом,
фазовый компенсатор с возможностью изменения угла наклона и первый внутрирезонаторный фазовый элемент, расположенные последовательно на оптической оси обыкновенного луча между поляризационным элементом и глухим зеркалом, второй
внутрирезонаторный фазовый элемент, расположенный на оптической оси необыкновенного луча между поляризационным элементом и глухим зеркалом, при этом второй
внутрирезонаторный фазовый элемент ориентирован ортогонально относительно первого внутрирезонаторного фазового элемента.
Изобретение относится к лазерной технике и может быть использовано в оптоэлектронике, оптической связи, различных технологических системах лазерной обработки материалов и других областях, где необходимы импульсные твердотельные лазеры,
обеспечивающие получение радиально поляризованного излучения.
BY 9974 C1 2007.12.30
Известно устройство для получения радиально поляризованного лазерного излучения
внерезонаторным способом [1], содержащее полупрозрачные зеркала, поляризатор, полуволновую пластинку, перископ. Управление поляризацией осуществляется путем интерферометрического комбинирования двух линейно поляризованных лучей в схеме
интерферометра Макса-Цендера. Однако оно достаточно сложно и имеет низкую эффективность.
Наиболее близким по технической сущности является лазер [2], содержащий глухое и
выходное зеркала, с расположенными на его оптической оси активным элементом и поляризационным элементом.
Данный лазер не обеспечивает высокую степень поляризации радиально поляризованного излучения.
Технической задачей изобретения является повышение степени поляризации излучения.
Поставленная техническая задача решается тем, что в лазере, содержащем глухое и
выходное зеркала и расположенные между ними на оптической оси поляризационный и
активный элементы, поляризационный элемент выполнен из оптически анизотропного
кристалла в виде двулучепреломляющей призмы, образующей обыкновенный и необыкновенный лучи, и содержит диафрагму, расположенную между активным элементом и поляризационным элементом, фазовый компенсатор с возможностью изменения угла
наклона и первый внутрирезонаторный фазовый элемент, расположенные последовательно на оптической оси обыкновенного луча между поляризационным элементом и глухим
зеркалом, второй внутрирезонаторный фазовый элемент, расположенный на оптической
оси необыкновенного луча между поляризационным элементом и глухим зеркалом, при
этом второй внутрирезонаторный фазовый элемент ориентирован ортогонально относительно первого внутрирезонаторного фазового элемента.
Совокупность указанных признаков позволяет обеспечить высокую степень поляризации при получении радиально поляризованного излучения от лазера за счет селекции и
когерентного суммирования двух ортогонально поляризованных поперечных ТЕМ01(x) и
ТЕМ01(у) мод. Отличительная особенность радиально поляризованного излучения состоит
в том, что плоскость колебаний электрического вектора Е в любой точке поперечного сечения пучка проходит через осевой луч. Это обеспечивает максимальное поглощение излучения и снижает энергозатраты технологических операций при использовании этих
лазеров.
Сущность изобретения поясняется на фигуре, где
1 - глухое зеркало;
2 - выходное зеркало;
3 - активный элемент;
4 - диафрагма;
5 - поляризационный элемент;
6 - фазовый компенсатор;
7 - первый внутрирезонаторный фазовый элемент;
8 - второй внутрирезонаторный фазовый элемент;
9 - обыкновенный луч;
10 - необыкновенный луч.
Лазер содержит глухое зеркало 1, выходное зеркало 2 и последовательно расположенные между ними на оптической оси активный элемент 3, диафрагму 4, поляризационный
элемент 5, фазовый компенсатор 6, первый внутрирезонаторный фазовый элемент 7, а
также второй внутрирезонаторный фазовый элемент 8, ориентированный ортогонально
относительно первого внутрирезонаторного фазового элемента 7.
Поляризационный элемент 5 выполнен из оптически анизотропного кристалла исландского шпата СаСО3 в виде двулучепреломляющей призмы длиной 4 см, обеспечи2
BY 9974 C1 2007.12.30
вающей разделение пучка на два отдельных луча, обыкновенный 9 и необыкновенный 10
и их смещение на расстояние 4 мм. В них свет поляризован ортогонально друг относительно друга. Активным элементом 3 лазера служит кристалл иттрий-алюминиевого граната с неодимом (ИAГ:Nd) размерами 6,5×60 мм. Первый внутрирезонаторный фазовый
элемент 7 - это дискретный фазовый элемент, обеспечивающий селекцию ортогонально
поляризованной ТЕМ01(x) моды. Второй внутрирезонаторный фазовый элемент 8 - это дискретный фазовый элемент, обеспечивающий селекцию ортогонально поляризованной
ТЕМ01(у) моды. Каждый из дискретных фазовых элементов сформирован на подложке из
плавленого кварца (может быть использован метод химически активного ионного травления) и обеспечивает в селектируемой моде разность фаз, равную π [3]. Фазовый компенсатор представляет собой плоскопараллельную пластинку из плавленого кварца с
просветляющими покрытиями, расположенную на оси обыкновенного луча 9.
Лазер работает следующим образом. При включении лазера излучение активного элемента 3 проходит диафрагму 4 и падает на входную грань поляризационного элемента 5.
При прохождении поляризационного элемента 5 свет расщепляется на два луча, обыкновенный 9 и необыкновенный 10, ортогонально поляризованных относительно друг друга.
По пути обыкновенного луча 9 излучение проходит фазовый компенсатор 6 и внутрирезонаторный фазовый элемент 7. По пути необыкновенного луча 10 излучение проходит
внутрирезонаторный фазовый элемент 8. В результате осуществляется селекция ортогонально поляризованных поперечных мод соответственно ТЕМ01(x) и ТЕМ01(у). Две пространственно разделенные ТЕМ01(x) и ТЕМ01(у) моды отражаются от глухого зеркала 1
каждая со своей отличной линейной поляризацией. При обратном прохождении фазового
компенсатора 6, угол наклона которого выбран при настройке лазера линейным поляризатором таким, чтобы обеспечить соответствующую разность фаз для когерентного суммирования ТЕМ01(x) и ТЕМ01(у) мод, и поляризационного элемента 5 происходит когерентное
суммирование этих двух мод. На выходе поляризационного элемента 5 возникает осесимметричный луч, имеющий радиальную поляризацию. В итоге за выходным зеркалом 2 лазера имеем радиально поляризованное излучение с высокой степенью поляризации.
Источники информации:
1. Tidwell S.C., Ford D.H., and Kimura W.D. Generating radialu polarized beams interferometrically // Applied Optics. - 1990. - Vol. 29. - № 15. - P. 2234-2239.
2. Патент США 5 359 622, МПК H01S 003/08, 1994.
3. Oron R., Danziger Y., Davidson N., and Friesem A.A. Discontinuous phase elements for
transverse mode selection in laser resonators // Applied Physics Letters. - 1999. - Vol. 74. № 10. - P. 1373-1375.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
84 Кб
Теги
09974
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа