Усилитель электромагнитных волн светового диапазона Советский патент 1962 года по МПК H01F21/00 

УСИЛИТЕЛЬ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН СВЕТОВОГО

Заявлено 5 августа 1961 г. за №, 740976/26-9 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений № 12 за 1962 г.

Известны усилители электромагнитных волн светового диапазона с многократным прохождением усиливаемого сигнала через среду. Неравновесное состояние среды поддерживается системой подкачки.

В предлагаемом усилителе, с целью расширения экспериментальных возможностей при измерениях, усилитель выполнен в виде кольцевого замкнутого диэлектрического волокнистого волновода. Каждое волокна волновода внутри имеет малый или отрицательный коэффициент поглощения И оболочку с уменьшенной величиной диэлектрической постоянной. Ввод и вывод энергии из волновода или в него осуществляется с помощью оптически коптактированных световодов, диэлектрический волновод / с примыкающим к нему на оптическом конНа чертеже изображен предлагаемый усилитель.

Предлагаемый усилитель представляет собой замкнутый кольцевой диэлектрический волновод / с примыкающим к нему на оптическом контакте каналом 2 для ввода фотонов и таким же каналом 3 для вывода фотонов. Оба эти канала могут отключаться от кольцевого волновода путем разрыва оптического контакта.

Некоторые участки волновода d, d d и т. д. могут быть выдвижными, соединяемыми оптическим контактом по плоскостям разъема с основным кольцевым волноводом. Эти выдвигаемые в волновод элементы используются для воздействия фотонным потоком на по.мещаемые в него элементы и для передачи внешнего воздействия на фотонный поток, циркулирующий в волноводе. На этих участках помещаются измерительные элементы для контроля за параметрами циркулирующего потока, ставятся поляризаторы, жираторы и лазеры, воздействующие на поток фотонов.

Конструкция кольцевого волновода предусматривает минимальные потери циркулирующего в нем фотонного потока. Для этого волновод выполняется из диэлектрического материала с минимальным коэффициДИАПАЗОНА

№148117- 2ентом поглощения фотонов или с отрицательным коэффициентом поглощения излучения, что достигается применением особых сортов люминесцентных стекол или других прозрачных веществ с подкачкой в них дополнительно энергий возбуждения.

В случае больщого сечения волновод целесообразно выполнять из оптически прозрачного вещества, в котором показатель преломления постепенно возрастает от оси канала к периферии. Причем внешняя оболочка канала должна выполняться из вещества с малым показателем преломления. В этом случае фотонный пучок концентрируется вдоль осевой линии волновода, получая полное внутреннее отражение от внещней оболочки канала.

Волновод малого сечения выполняется из стекловидной массы прозрачного диэлектрика диаметром в несколько длин волн исследуемого излучения.

Такое прозрачное волокно должно быть окружено диэлектрической оболочкой с меньшим показателем преломления (т. е. с меньшей диэлектрической постоянной), чтобы создать условия полного внутреннего отражения для электромагнитного излучения распространяющегося внутри волокна. Естественно, мощный волновод должен собираться из больщого числа таких волокон.

Предмет изобретения

Усилитель электромагнитных волн светового диапазона с многократным прохождением усиливаемого сигнала через среду, неравновесное состояние которой поддерживается системой подкачки, отличающийс я тем, что, с целью расщирения экспериментальных возможностей при измерениях, он выполнен в виде кольцевого замкнутого диэлектрического волокнистого волновода, каждое из волокон которого внутри обладает малым или отрицательным коэффициентом поглощения и снабжено оболочкой с уменьшенной величиной диэлектрической постоянной, причем ввод и вывод энергии осуществлен с помощью оптически контактированных световодов.

eb