Кольцевой лазер Советский патент 1991 года по МПК H01S3/83 

(46) 30..yl. Вюл. N 20 , (21) 4 65631/25 (22)21.07.88

(71)Горьковский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

(72)Н.Д. Миловский. Н.Ю. Русов и Д.И. Иудин- (53)621.375.8(088.8)

(56)Hereker М. Uong М. J. Appl. Phys. v2Q, Ns 10, p. 3351. 1965.

Globes A.R. Brlenza M.J. Appl. Phys. Lett. V. 21,. p. 15. 1972. (54) КОЛЬЦЕВОЙ ЛАЗЕР

(57)Изобретение относится к оптической квантовой электронике и используется в нелинейной оптике, голографии, спектроскопии и других областях науки, где применяются кольцевые лазерные системы, работающие в режиме однонаправленной генерации. Цель изобретения - увеличение выходной мощности за счет повышения эффективности подавления одной из встречных волн. Кольцевая лазерная система образована зеркалами кольцевого резонатора и размещенными в нем активным зле- ментом и. амплитудным невзаимиым устройством в виде слоя вещества с нелинейным пространственно-нелокальным откликом на действующее поле и нелинейной оптической толщиной, удовлетворяющей определенному условию. 1 ил.

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано в голографии, спектроскопии и лазерной ги- рометрии.

Целью изобретения является увеличение выходной мощности за счет повышения эффективности подавления одной из встречных волн.

Принципиальная схема кольцевого лазера показана на чертеже.

Лазер состоит из активного элемента 1, кольцевого резонатора, образованного зеркалами 2,3,4,5, и амплитудного невзаимного устройства 6. представляющего с обой слой. нел1 нейно-оптического материала С пространственно-нелокальным откликом.

Лазер работает следующим образом.

При возбуждении активного элемента в кольцевом резонаторе возникают бегущие навстречу друг другу волны, записывающие

в слое нелинейного материала амплитудную динамическую голограмму. Нелокальность отклика материала обеспечивает пространственный сдвиг между возникающей голограммой и создающей ее интерференционной картиной, поля, что приводит к перерассеянию энергии одной волны в другую. Направление энергообмена определяется направлением сдвига, эффективность энергообмена определяется нелинейной оптической толщиной слоя материала

Коб21Е|Ч,

где Ко - волновое число в вакууме; 2 -константа нелинейности, Е - величина генерируемого поля; L - толщина слоя.

Коэффициент подавления по мощности равен;

:g

hO U) О

.,2(g2lE| KoU)0

где г - коэффициент обратного рассеяния по мощности.

В качестве нелинейной среды с пространственно-нелокальным откликом в диапазоне 10,6 мкм используются среды с тепловым механизмом нелинейности tипa раствора CCU в спирте, где нелокальность отклика достигается за йчет движения среды, В диапазоне 0,5-1 мкм, помимо сред с тепловым механизмом нелинейности (раствор иода в спирте), применяются жидкие (МББА, ЭББА) и фоторафрактивные (LINbOa. ВаПОз, CdS) кристаллы;

0

5

Формула изобретения Кольцевой лазер, включакзщий активный элемент, кольцевой резонатор и амплитудное невзаимное устройство, отличающийся тем, что, с целью увеличения выходной мощности за счет повышения эффективности подавления одной из встречных вол н, амплитудное невзаимное устройство выполнено в виде слоя вещества с нелинейным пространственно-нелокальным откликом на генерируемое поле оптической толщиной L, удовлетворяющей условию;

Ko 2LIE|2 r2,

где Ко - волновое число; 2 - коястанта нейности; Е - амплитуда генерируемого поЛй, г - коэффициент обратного рассеяния.