Способ получения генерации в области 4,3 мкм в СО @ -лазере с оптической накачкой Советский патент 1991 года по МПК H01S3/22 

- ; (: - ,:,:

: f f it,.- Ч г : -; . .(

; /j 4,0 Лгт. , . ; ,Тру iV ч. - . Н, Jyp-j I / ., ; л. : . V , ,1 . -

;, ,v -Ли : и

11 .. vy/.tTr.f

(1 .- .

ИР- . к - : . : ,

, i / ) Изобретение относится к кнанто- i iH :}лгктпонмкр и ипжет (5ь(ть испопь- i.r и, 1чГ1 для го эданич иеточнккя «cf-re- Р птиого гтпучр. ип я лР тпатщо длин )к 4, 2 -А , 5 мкм, 11ел1.к1 и:чобретенир чь че 1 ся повьт. рмчр КТ1Д ГО -лачерч с :-пт(мргкай иякячкой, СпогоЯ получя- i гемег З дии п области мкм реа- ьс уггся Р У(. тройстпр,сопержящем две i грязанныр чере селекткв- ,м -.nf MfMtt , л которых содер- - ч.:й различк(,е изотопические рэзио- чианости углекислого аэа, Оптиче.с - к H.n.cHiKy возбужденных молекул СО ;, || Г и1Я пт итлучеинем, полученным v-. -х.:,ле 0(Г 1-10°п }1ли П0° I - : ияот - позлмещрнмьгх молекул СП., i Л, , t таб,1},

(Л

( П г i i,. - ,. I; . / р ; 1 г i /if f

:;-i IICM ...:: ;.;,, , i, r,: i,,- I,. :,:,..,;,

НЛЧО при , I Hii h . Tu . . i r R- V.e-.. rr-TOI O vi Ч; ( П

., о II/ ,V;S; . ,.,

Ц- П.; r- i .( pC Vei H ii S, tli ii-T ,- ;; ,: -i-. -t,;rin i- J ( 1 i л ,

H/ ( ;;.-т-,ужр .Г ;;-П,,,,;,.-,, f Ii,;;,;--:.

. ЛИГИ -:. i; . i ,4., -: , ; l.i;;ГС

,n,VI Т Л ч )i :; /i/li i .iH - .. ч, ,

,, -; :. г OilTH I-, И ;, . . nil

1 (-/. , :..i , ij- i ;i---;pHiiro V I -, |Г: Л; |;Яг;,;( I О , a NK ,

HK iiii i uiio :- ; i;u:Ty f r-: : -t - ifi Mf ;. ii i . : .if eri - -ni ix мс ,

CO., n : - М .ч- . ;Г : . Kvr ; Tt JieX- т I Ч H - .. f i ;, . ; . Э t . t i{ к I l 1 ff :

. , .; , i : i I, ;.r и i, i ii-T.

pcr-pTicn 3, a также камеру 4 с рабо- :; гредой СО -лазсра, излучающего 1 бласти 4,3 икм, размещенную в оп- гичегком реяп(аторе, содержашем отрлжлницее зеркало 5, окно 6 и вых;дное зерк.зло 7. На . торце

СП

00

камеры

со стороны отражающего еркяла Ч установлено боко ног: окно 8. Окна 6,3 расположены под yrjToM Брюстера по отношению к оси резонатора, образованноз о зеркаггами 5,7 во взаимно ортогональных плоскостях, и образуют селективный узел резонатора, при зтом окно 6 выполнено в виде пластины из германия, а боковое окно 8 - Р виде пластины из LiF,

Способ получения излучения в об- Л,гти ), мкм в СОу-лпяере с оптической нпкачкой реализуется следующим обраяом. Рабочая среда СП -лазера в камере 4 эффективно возбуждается им- гр/льсным поперечным электрическим разрядом, при этом заселяется колебательный ypoBertb 00 2 молекул СО. Возбужденные молекулы COj облучают импульсом лазерного излучения,полу- ченньгм на переходе (00 I - 10°0 изо топозамещенных молекул СО в генераторе импульсного излучения в области 10,4 мкм, выбранных так, что разност частот ь- переходоп ОП. - 1 П 1 возбужденных молекул СО и 1 - 10 OJ изотопозамещенньгх молекул СО не превышает 0,03 см . Длительность переднего фронта импульса лазерного излучения не превышает 25 не, при этом переход 00 - 10°l возбужден Hbtx молекул С02 насыщается и дости 10°

гается инверсия на переходе 10 01, генерирующем излучение с длиной волны в области А,3 мкм. В случа облучения возбужденных молекул СО импульсом лазерного излучения в области 9,4 мкм, полученным на переходе ОО 1 - 02° 0 изотопозамещенной молекулы СО, насыщается переход 00 2 - 02° возбужденной молекулы СО и достигается инверсия на переходе 02° I - 10°0, генерирующем излучение в области 4,3 мкм, В таблице приведены возможные варианты выбора изотопозамещенньгх молекул СО в кювете 1 и возбуждаемых молекул COji в камере 4, указаны совпадающие по частоте переходы, а также величины разностей частот (частотные отстройки) соответствующих переходов, В лазере излучение с длиной волны в области 4,3 мкм формируется в резонаторе, образованном зеркала-, ми 5,7 и германиевым окном 6, при этом подавление генерации в области

длин волн 9,4 мкм или 0,4 мкм осуществляется боковым oKiioM Я из LiF непрозрачным в этих диапазонах длин волн. При замене зеркала 5 дифракционной решеткой лазер допускает перестройку длины воЛ1Гы генера 1ии в диапазоне 4,2-4,5 мкм.

Изобретение позволяет упростить устройство COj-лазера с излучением в области 4,3 мкм, а также позволяет повысить КПД лазера в 2-3 раза за счет использования в качестве генератора излучения оптической накачки GO -лазера на переходах (00 1 - и TOO I - изотопозаме- щенных молекул.

Формула изобретения

Способ получения генерации в области 4,3 мкм в СП -лазере с оптической накачкой, включающий возбуждение колебательного уровня 002 молекул СОг. и облучение возбужденных молекул СО импульсом излучения до насыщения перехода между уровнем 00 2 и верхним лазерным уровнем возбужденных молекул СО, отличающийся тем, что, с целью повьлпения КПД лазера, возбужденные молекулы СО облучают импульсом лазерного излучения, полученного на переходе ОО 1 - Ю о или 00°1 - 02°OJ изотопозамещенных молекул СО, выб1)анных так, что разность частот переходов 002 - или - 02 1 возбуждённых молекул СО и со- отпетственно переходов 10°0 или foo - изотопояа- мещенных молекул СО. не превьппает 0,03 , при этом длительность переднего фронта импульса лазерного излучения удовлетворяет условию tu. 25 НС.