ТВЕРДОТЕЛЬНЫЙ ЛАЗЕР Российский патент 1995 года по МПК H01S3/11 

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано в твердотельных лазерах с модуляцией добротности.

Известен лазер, содержащий резонатор, внутри которого на оптической оси расположены активный элемент, поляризатор и ячейка Керра [1]
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является твердотельный лазер, содержащий резонатор, внутри которого на оптической оси расположены активный элемент, поляризатор и ячейка Поккельса [2]
Недостатком известных лазеров является невозможность осуществления магнитооптической модуляции добротности резонатора лазера при формировании гигантского импульса.

Целью изобретения является обеспечение магнитооптической модуляции добротности резонатора лазера при формировании гигантского импульса.

Для этого в известном твердотельном лазере, содержащем резонатор, внутри которого на оптической оси расположен активный элемент, поляризатор и модулятор, модулятор выполнен в виде по крайней мере одного витка оптического волокна, а блок для создания магнитного поля выполнен таким образом, что вектор напряженности создаваемого им магнитного поля направлен вдоль оптического волокна, длина которого L выбрана из соотношения β LН=(2р-1)90^о, где β константа Верде материала оптического волокна; Н напряженность магнитного поля в оптическом волокне; р целое число.

Блок для создания магнитного поля может быть выполнен в виде проводника, проходящего через центр витка и соединенного с источником импульсов тока.

На чертеже приведена блок-схема твердотельного лазера.

Твердотельный лазер содержит резонатор, образованный глухим 1 и выходным 2 зеркалами. Внутри резонатора на оптической оси между зеркалами 1 и 2 последовательно расположены активный элемент 3, по крайней мере один виток оптического волокна 4 и поляризатор 5, активный элемент 3 оптически связан с лампой 6 накачки, подключенной к блоку 7 накачки лазера. Лазер также содержит блок для создания магнитного поля, в состав которого входит проводник 8, подключенный к источнику 9 импульсов тока. Проводник 8 проходит через центр витка оптического волокна 4 перпендикулярно плоскости витка.

Твердотельный лазер работает следующим образом.

В исходном состоянии магнитное поле отсутствует. Поляризатор 5 установлен таким образом, что в исходном состоянии излучение, проходящее от зеркала 1 через активный элемент 3 и виток оптического волокна 4, гасится им. После подачи импульса тока в проводник 8 угол поворота плоскости поляризации в оптическом волокне 4 изменяется на угол ϕ β LH=(2p-1)90^о, излучение полностью проходит через поляризатор 5 и таким образом формируется гигантский импульс.

Активные элементы изготовляли из известных лазерных веществ, а для изготовления световодов использовали материалы с повышенными магнитооптическими свойствами фирмы "Ноуа". При выбранной длине оптического волокна L подбирали напряженность магнитного поля Н такой, чтобы излучение, в исходном состоянии не проходящее через поляризатор, после подачи импульса магнитного поля полностью пропускалось поляризатором 5. Во всех случаях с помощью магнитооптической модуляции добротности резонатора лазера формировался гигантский импульс.

Дополнительный положительный эффект достигается при использовании бухты из оптического волокна, при этом для формирования гигантского импульса требуются слабые магнитные поля из-за большой длины оптического волокна.

Использование: в приборах квантовой электроники, в частности в твердотельных лазерах с модуляцией добротности. Сущность изобретения: внутри резонатора твердотельного лазера, образованного глухим 1 и выходным 2 зеркалами, расположены активный элемент 3, виток оптического волокна 4 с магнитооптическими свойствами и поляризатор 5. Блок для создания магнитного поля содержит проводник 8, подключенный к источнику 9 импульсов тока и проходящий по оси витка оптического волокна 4. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. ТВЕРДОТЕЛЬНЫЙ ЛАЗЕР, содержащий резонатор, внутри которого на оптической оси расположен активный элемент, поляризатор и модулятор, отличающийся тем, что, с целью обеспечения магнитооптической модуляции добротности резонатора лазера при формировании гигантского импульса, модулятор выполнен в виде по крайней мере одного витка оптического волокна и блока для создания магнитного поля, выполненного так, что вектор напряженности создаваемого им магнитного поля направлен вдоль оптического волокна, длина L которого выбрана из соотношения
βLH=(2p-1)90^°,
где β константа Верде материала оптического волокна;
H напряженность магнитного поля в оптическом волокне;
p целое число. 2. Лазер по п.1, отличающийся тем, что блок для создания магнитного поля выполнен в виде проводника, проходящего через центр витка и соединенного с источником импульсов тока.