ЛАЗЕР С ЦИЛИНДРИЧЕСКИМ АКТИВНЫМ ЭЛЕМЕНТОМ Российский патент 1997 года по МПК H01S3/07 

Изобретение относится к приборам квантовой электронике, а именно к мощным твердотельным лазерам.

Известен твердотельный лазер, активный элемент которого выполнен в форме круглого цилиндрического стержня (см. Качмарек Ф. Введение в физику лазеров. Пер. с польского М. Мир, 1980, стр. 36).

Однако в известном устройстве значительная часть энергии накачки отбирается кольцевыми модами. Поскольку кольцевые моды не имеют выхода, поэтому запасенная ими энергия переходит в тепловую.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является лазер, описанный в патенте США N 3516013, HO1S3/3, 1970 г. (фиг. 2), активный элемент которого имеет кольцевые канавки.

Недостатком данного лазера является то, что наличие двух смежных боковых зеркал и двух источников накачки в устройстве, размещенным над вогнутостями активного элемента, ухудшают теплоотвод по сравнению с устройством описанном в нашей заявке.

В известном устройстве, содержащем открытый оптический резонатор, лампу накачки, активный элемент в форме круглого цилиндрического стержня, на поверхности которого имеются две продольные (параллельно геометрической оси) цилиндрические канавки шириной равной величине радиуса, активного элемента, а глубиной равной пятнадцати сотым величины радиуса активного элемента. Канавки расположены симметрично относительно геометрической оси активного элемента.

Использование твердотельного активного элемента в форме кругового цилиндрического стержня, на поверхности которого имеются круглые цилиндрические канавки шириной равной величине радиуса активного элемента, а глубиной равной пятнадцати сотым величины радиуса активного элемента позволяет повысить эффективность использования излучения накачки.

Авторам не известны лазеры, имеющие признаки, сходные с отличительными признаками предлагаемого устройства, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

На чертеже изображен "Лазер с цилиндрическим активным элементом".

Лазер с цилиндрическим активным элементом состоит: из открытого оптического резонатора 1, лампы накачки 2, твердотельного, в форме круглого цилиндрического стержня активного элемента 3, имеющего цилиндрические канавки 4.

Лазер с цилиндрическим активным элементом работает следующим образом.

Оптическое излучение от лампы накачки 2 попадает на активный элемент - 3, цилиндрические канавки 4 позволяют устранить кольцевые моды и тем самым повысить выходную мощность излучения. Кроме того цилиндрические канавки 4 при подсвете лампой накачки 2 со стороны выпуклости активного элемента 3 позволяют снизить тепловую деформацию активного элемента 3, искажающего волновой фронт световой волны.

Предлагаемый лазер с цилиндрическим активным элементом на поверхности которого имеются цилиндрические канавки шириной равной величине радиуса активного элемента, а глубиной равной пятнадцати сотым величины радиуса активного элемента выгодно отличается от указанного прототипа, так как позволяет более эффективно использовать оптическое излучение накачки.

Активный элемент может быть выполнен из стекла активированного Nd³⁺, Al₂O₃:Cr³⁺ и др.

Использование: изобретение относится к приборам квантовой электроники, а именно к мощным твердотельным лазерам. Сущность: лазер с цилиндрическим активным элементом состоит: из открытого оптического резонатора, лампы накачки, твердотельного, в форме круглого цилиндрического стержня активного элемента, имеющего продольные канавки. Круглые цилиндрические канавки имеют ширину, равную величине радиуса активного элемента и глубину, равную пятнадцати сотым величины радиуса активного элемента. 1 ил.

Лазер с цилиндрическим активным элементом, содержащий лампу накачки, открытый оптический резонатор и активный элемент, выполненный в виде круглого цилиндрического стержня, на поверхности которого имеются продольные канавки, отличающийся тем, что круглые цилиндрические канавки имеют ширину, равную величине радиуса активного элемента, а глубину, равную 0,15 величины радиуса активного элемента, причем канавки расположены симметрично относительно геометрической оси активного элемента.