Кольцевой газовый лазер Советский патент 1992 года по МПК H01S3/83 

I

Изобретение относится к области квантовой электроники и может быть использовано в лазерной гирометрии.

Цель изобретения - повышение чувствительности и ди«амического диапазона при измерении оптической невзаимности в результате снижения взаимодействия встречных волн.

На чертеже показана принципиальная схема кольцевого газового лазера.

Лазер состоит из активного элемента 1 с газовой активной средой и оптического резонатора, образованного зеркалами 2 и 3, отражателями 4 я 5 и дополнительным отражателем 6. Зеркала 2 и 3 и отражатели 4 и 5 образуют основной контур кольцевого резонатора,определяющий изменение разностной частоты при вращении лазера. Дополнительный отражатель 6

С

обеспечивает замкнутость кольцевого резонатора.

Лазер работает следующим образом. При возбуждении активного элемента в кольцевом резонаторе возникает генерация бегущих навстречу друг другу волн. Для каждой из бегущих волн в активном элементе 1 образуется область самопересечения. Эту область каждая из встречных волн проходит в двух направлениях.Поэтому встречные волны одного индекса с совпадающими или близкими частотами взаимодействуют с одними и теми же атомам активного элемента. В этом случае генерация встречных волн на одной и той же частоте становится невозможной как в случае одноизотопной, тяк и в случае двухизотопной газовой

Ч Ч

S3

о ел

активной среды, из-за их сильной конкуренции.

В то же время в кольцевом лазере при устранении паразитной амплитудной невзаимности и выполнении условий двухчастотной генерации осуществляется генерация встречных волн с разными частотами. Двунаправленная двухчастотная генерация оказывается энергетически более выгодной по сравнению с однонаправленной двухчастотной генерацией, так как во втором случае конкурентное взаимодействие волн с разными частотами, обусловленное частичным перекрыванием провалов в спектре линии усиления активного элемента, осунествляется во всем активном элементе, а в первом - только в области самопересечений генерируемых волн.

Наиболее благоприятным для достижения стабильной генерации всречных волн с разными частотами является использование двухизотопной смеси и резонатора с полным периодом, опреде. С ляемым из соотношения L0 r/j™o;5 i

где Ъ0 - параметр кольцевого резонатора, /о), - ыг/ изотопический частот- иый сдвиг между центрами линий излучения компонент двухизотопной смеси.

5

0

5

0

Ослабление взаимодействия встречных волн в данном лазере, обусловленное большим частотным разносом встречных волн, повышает чувствительность и динамический диапазон при измерениях оптической невзаимности.

Формула изобретения

Кольцевой газовый лазер, содержащий, по крайней мере, один активный элемент и оптический резонатор с дополнительными отражателями, выполненный с минимальной паразитной амплитудной невзаимностью, о т л и ч а - ю щ и и с я тем, что, с целью повышения чувствительности и динамического диапазона при измерении оптической невзаимности в результате снижения взаимодействия встречных волн, по крайней мере один активный элемент установлен вне основного контура резонатора напротив отражателя, выполнеиного в виде двух зеркал, расположенных под углом друг к другу так, что расстояние между центрами их рабочих поверхностей меньше внутреннего диаметра разрядного капилляра активного элемента, с противоположной стороны активного элемента перпендикулярно его оси установлен отражатель, оптически связанный с отражателем в виде двух зеркал.

Изобретение относится к области квантовой электроники и может быть использовано в лазерной пирометрии. Цель изобретения - повышение чувствительности и динамического диапазона при измерении оптической невзаимности в результате снижения взаимодействия встречных волн. В кольцевом газовом лазерр по крайней мере один из отражателей вылопнен в виде двух зеркал 2, 3, расположенных под углом друг к другу. На некотором расстоянии от этих зеркал расположен дополнительный отражатель 6, оптически связанный с обеими зеркалами, а между зеркалами и дополнител ь- ным отражателем расположен активный элемент 1. Каждая из встречных волн в кольцевом лазере проходит активный элемент дважды под небольшим углом в противоположных направлениях. 1 нл.

Редактор Н. Коляда

Составитель О. Наний Техред А.Кравчук

Заказ 3476

Тираж

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.

е- 5

Корректор Т. Малец

Подписное