МОНОИМПУЛЬСНЫЙ ЛАЗЕР НА АЛЮМОИТТРИЕВОМ ГРАНАТЕ С НЕОДИМОМ Советский патент 1994 года по МПК H01S3/02 

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано при создании моноимпульсных лазеров на алюмоиттриевом гранате с неодимом большой мощности для системы дистанционного контроля состояния атмосферы, высокотемпературной плазмы, при создании лазерных спектрометров и т.п.

Цель изобретения - повышение порога самовозбуждения и увеличение выходной энергии.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен лазер, выполненный в соответствии с изобретением, где глухое 1 и полупрозрачное 2 зеркала резонатора, затвор 3, диафрагма 4 для обеспечения работы лазера в режиме одной поперечной моды, поляризатор 5, активная среда 6, фазовая пластинка 7 (например, λ/4-пластинка), которая преобразует излучение с линейной поляризацией в излучение с круговой поляризацией, отражатель 8, поворотное зеркало 9, усилитель 10, фокусирующая линза 11, кювета 12 с веществом, активным для вынужденного расстояния Мандельштама-Бриллюэна, поляризаторы 13 и 14, поворотные зеркала 15 и 16, отрицательная линза 17.

Предлагаемый лазер работает следующим образом. Измерение генерации, которое в результате открывания затвора 3 формируется в резонаторе, образованном глухим 1 и полупрозрачным 2 зеркалами, направляется через полупрозрачное зеркало 2 на отражатель 8 с обращением волнового фронта (ОВФ) на основе вынужденного рассеяния Мандельштама-Бриллюэна (ВРМБ), которое образовано фокусирующей линзой 11 и кюветой 12 с жидкостью, в которой эффективно идет процесс ВРМБ. Для этой цели могут использоваться ацетон, четыреххлористый углерод, жидкий азот и др.

На своем пути излучение, электрический вектор которого лежит в плоскости чертежа, проходит без ослабления через два поляризатора 13 и 14. При прохождении фазовой пластинки 7 излучение с линейной поляризацией преобразуется в излучение с круговой поляризацией. В результате отражения от отражателя 8 с ОВФ на ВРМБ излучение возвращается назад точно по тому же пути, что падающее излучение.

После поворотного прохождения фазовой пластинки 7 излучение с круговой поляризацией преобразуется в излучение с линейной поляризацией, при этом электрический вектор перпендикулярен плоскости чертежа. Излучение с такой поляризацией полностью выводится поляризатором 13 с оптической оси и направляется через отрицательную линзу 17, которая расширяет лазерный пучок, на поворотные зеркала 15, 16 и поляризатор 14, который вводит излучение в активную среду 6, а затем на поляризатор 5, который выводит излучение из резонатора и направляет с помощью поворотного зеркала 9 в усилитель 10. Фокусное расстояние рассеивающей линзы 17 подобрано таким, что излучение, проходя через активную среду 6, практически полностью заполняет его апертуру. Вследствие того, что зеркало с ОВФ на ВРМБ образуется только в момент прихода на кювету 12 моноимпульсного излучения, порог самовозбуждения системы задающий генератор-усилитель существенно повышается, что позволяет в предлагаемом лазере значительно повысить энергию моноимпульсного излучения.

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано при создании моноимпульсных лазеров на алюмоиттриевом гранате с необходимом большой мощности для систем дистанционного контроля состояния атмосферы, возбуждения высокотемпературной плазмы, при создании лазерных спектрометров и т. п. Цель изобретения - повышение порога самовозбуждения и увеличение выходной энергии. В моноимпульсном лазере, состоящем из задающего генератора и связанного с ним через дополнительный отражатель оптического усилителя, дополнительный отражатель представляет собой зеркало с обращением волнового фронта. Между задающим генератором и усилителем расположено устройство, состоящее из линейных поляризаторов и отрицательной линзы, оптически связанных между собой поворотными зеркалами, увеличивающее сечение пучка излучения и направляющее последний через задающий генератор в усилитель. 1 ил.

МОНОИМПУЛЬСНЫЙ ЛАЗЕР НА АЛЮМОИТТРИЕВОМ ГРАНАТЕ С НЕОДИМОМ, состоящий из оптически связанных задающего генератора, включающего резонатор, образованный глухим и полупрозрачным зеркалами с расположенными внутри него затвором, диафрагмой, линейным поляризатором и активным элементом, фазовой пластинки, отражателя и усилителя, оптически связанного с задающим генератором посредством поляризатора, отличающийся тем, что, с целью повышения порога самовозбуждения и увеличения выходной энергии, в качестве отражателя используют блок, включающий фокусирующую линзу и кювету с веществом, активным для вынужденного рассеяния Мандельштама-Бриллюэна, а между полупрозрачным зеркалом резонатора и фазовой пластинкой на оптической оси расположены зеркально-симметрично относительно плоскости, перпендикулярной оптической оси, два линейных поляризатора, плоскости поляризации которых параллельны плоскости поляризации поляризатора, расположенного в резонаторе задающего генератора, оптически связанных для излучения с поляризацией, перпендикулярной плоскости поляризации поляризаторов, через отрицательную линзу посредством двух поворотных зеркал, расположенных вне оптической оси с одной стороны относительно плоскости, проходящей через оптическую ось перпендикулярно плоскости поляризации, причем полупрозрачное зеркало резонатора и фазовая пластинка также оптически связаны между собой посредством двух поворотных зеркал.