Сканирующий лазер Советский патент 1987 года по МПК H01S3/10 

11

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано в области оптического приборостроения, оптической связи и оптической обработки информации.

Цель изобретения - повышение КПД и энергии лазера.

На чертеже показана принципиальная схема сканирующего лазера.

На схеме обозначены отражающие элементы 1-3 (зеркала или призмы), активный элемент 4, устройства 5 и 6 пространственно-временной селекции мод, полупрозрачное зеркало 7, ци- линдрическая линза 8, призмы Дове 9 и 10, сферические линзы 11 и 12.

Работа сканирующего лазера происходит следующим образом.

При попадании управляющего опти- ческого сигнала на цилиндрическую линзу 8 последняя фокусирует свет в плоскости светоуправляемого устройства 6 пространственно-временной селекции мод (УПВСМ), в результате че- го происходит его открывание для развития генерации в области, представляющей собой щель, ориентированную параллельно образующей ц1-1пиндричес- кой линзы,

Линза 11 переносит изображение этой щели из плоскости первого УЦВСМ 6 в плоскость второго УПВСМ 5 таким образом, что на последнем происходи открывание для развития генерации щелевой области, развернутой на 90 относительно щели на первом УПВСМ. Линза 12 переносит это изображение в плоскость первого УПВСМ 6 (развернутое еще раз на 90 ), замыкая таким образом траекторию световых лучей, что необходимо для возникновения генерации лазера.

Для -осуществления сканирования направления генерации излучения необходимо, чтобы при любом угле падения управляющего света на обоих светоуправляемых УПВСМ открывались для генерации щелеобразные области, проектирующиеся друг на друга при переходе от первого к второму и от второго к первому УПВСМ, обеспечивая замкнутый контур для возникновения генерации излучения.

Для выполнения этого требования в кольцевой Сопряженный резонатор вводятся две призмы Дове 9 и 10, отражаю115ие грани которых лежат во взаимно перпендикулярных плоскостях.

Q

5

5 Q

„

5

0

5

182

причем перпендикуляр к отражающей грани одной из них совпадает по направлению с образующей цилиндрической линзы 8, При таком взаимном расположении призм Дове и цилиндрической линзы щелеобразные области, открываемые для генерации излучения на первом и втором УПВСМ светом,пришедшим от движущегося точечно1 о объекта, оказываются ориентированными вдоль перпендикуляров к отражающим граням призм Дове. При отсутствии призм Дове в случае наклонного относительно оси резонатора падения управляющего света щелеобразная область при полном обходе резонатора проектируется не на. себя, а на щель, зеркально-симметричную относительно ПЛОСКОСТИ} перпендикулярной плоскости падения и проходящей через ось резонатора, в связи с чем нарущается замкнутость контура и генерация невозможна.

Пространственно-временные селекторы мод могут быть выполнены в виде светоуправляемых или электроуправ- ляемых пространственных модуляторов света.

Использование кольцевого сопряженного резонатора для сканирующего лазера позволяет существенно увеличить (на два порядка величины) выходную энергию излучения сканирующего лазера, а следовательно, и КПД, за счет увеличения площади светового пятна на пространственно-временном модуляторе света, уменьшить число- каскадов последующего усиления сигнала и тем самым упростить и удешевить конструкцию сканирующей систе- t-ibi, значительно повысив ее надежность.

Формула изобретения

1, Сканирующий лазер, содержащий активный элемент, первое устройство пространственно-временной селекции мод, отражающие и аксиально-симмет- ричные фокусирующие элементы, отличающийся тем, что, с целью повьш ения КПД и энергии лазера четное число отражаю1цих элементов (2 п 4, где п 2,3...) размещено так, что образует кольцевой резонатор, оптическая длина которого равна учетверенному фокусног-гу расстоянию аксиально-симметричных фокусирующих

313элементов, причем последние размещены на удвоенном фокусном расстоянии друг от друга, в резонатор введены обращающая призменная система и второе устройство пространственно-вре- менной селекции мод, расположенное на двойном фокусном расстоянии от первого в плоскости, являющейся общей фокальной плоскостью аксиально- симметричных фокусирующих элементов и фокальной плоскостью неаксиально- симметричного фокусирующего элемента, введенного в состав устройства и размещенного вне резонатора за полупрозрачным зеркалом.

2. Лазер по п. 1, отличаю

щий с я тем, что устройства пространственно-временной селекции мод выполнены в виде светоуправляемых

0

5

0

пространственных модуляторов света (ПМС), причем ПМС, размещенный в фокальной плоскости неаксиально-симметричного фокусирующего элемента, изготовлен частично прозрачным для

длины волны управляющего света.

.1

3. Лазер по п. 1, отличающий с я тем, что устройства пространственно-временной селекции мод выполнены в виде электроуправ- ляемых ПМС, причем управляющие электроды изготовлены полосковыми и ориентированы на разных ПМС перпендикулярно друг к другу, а управляющие электроды ПМС, расположенного в фокальной плоскости неаксиально-сим- метричного фокусирующего элемента, параллельны образующей последнего.

Изобретение относится к кванто-- вой электронике и может быть использовано в оптическом приборостроении оптической связи и оптической обработке информации. Цель изобретения - повышение КПД и энергии лазера,. Сканирующий лазер состоит из кольцевого резонатора, в котором размещены определенным образом обращающая приз- менная система и два устройства для пространственно-временной селекции мод. Устройства пространственно-временной селекции мод могут быть выполнены в виде светоуправляемых пространственных модуляторов света шш в виде электроуправляемых пространственных модуляторов света. 2 . ф-лы, 1 ил.

Составитель М.Кравцов Редактор А.Шишкина Техред Л. Сердюков а Корректор Л. Пилипенко

Заказ 5706/50 Тираж 625Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

.Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4