Лазер с модуляцией добротности Советский патент 1991 года по МПК H01S3/11 

Изобретение относится к лазерам с модуляцией добротности резонатора и может быть использовано при создании лазеров с амплитудной модуляцией излучения, а также для получения гигантских импульсов.

Целью изобретения является повыше- йие стабильности диаграммы направленности излучения при высокой Средней мощности излучения.

На чертеже изображен предлагаемый лазер.

Модулирующее зеркало 1 лазерного резонатора, снабженное кольцевым выступом, закреплено (например, с помощью эпоксидного клея) на торце акустического волновода 2. выполненного в виде упругого (например, металлического) стержня. Другой конец стержня жестко соединен с источником упругих волн 3. Волновод 2 снабжен развязывающей мембраной 4. переходящей во фланец 5, предназначенный для закрепления волновода на несущей конструкции резонатора 6. На противоположном )(онце несущей Конструкции закреплено зеркало 7 резонатора. Между зеркалами 1 и 7 помещен активный элемент Я

Для того, чтобы получить молулиро- . ванное излучение, источник упругих волн возбуждает в стержне 2 волны, 5 распространяющиеся к кольцевому выступу и зеркала 1. Под воздействием упругих волнг части зеркала, контактирущие с высту- lL inoM, приходят в .состояние вынужденного д возвратно-поступательного движения. - Возникающие при этом силы инерции приводят к изгибу зеркала и появлению сил упругости. Таким образом возникают вынуж- . денные изгибные колебания зеркала, симметричные относительно его центра. При этом изменяется кривизна отражающей поверхности зеркала, а следовательно, и дифракционные потери 8 резонаторе, что приводит к модуляции генерируемой мощности.

На чертеже пунктиром показаны формы отражающей поверхности зеркала при максимальном отклонении от исходной.

Данная конструкция позволяет получить амплитудно-модулированно.е излучение. Высокая стабильность оси диаграммы направленности достигается благодаря колебаниям модулирующего элемента (зеркала), симметрччным относительно его центра. Использозание такого модулируюOs

О

ю со

ю

NJ

дего элемента но требует цведения з резо- натоп допо ийтепьных элемонтов, вносящих потери, а зоркало модулятора может быть изготовлено с пысокой лучевой стойкостью, что позполяет вводить модуляцию без снижения плотности мощности лазера.

Дня того, чтобы амплитуда изгибных ко- лебаИий З -.i была достаточной для осуществления модуляций и при этом не возникало остаточных деформаций в материале зеркала, его толщина должна удовлетворять соотношению

h

где a - предел текучести материала, из которого изготовлено зеркало,

Е - модуль упругости,

РО - требуемая амплитуда изменения кривизны зеркала,м;

h - толщина зеркала, м.

Акустический волновод может быть выполнен в виде цилиндра, имеющего площадь поперечного сечения в месте присоединения зеркала много меньше площади поверхности зеркала, а источник упругих волн - в виде пьезоэлектрического преобразовате ля.

Форму л а и 3 о бретв и и я 1. Лазер с модуляцией добротности резонатора, содержащий корпус, активную среду, помещенную в резонатор, образованный зеркалами, причем одно из зеркал служит модулирующим элементом, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности диаграммы направленности излучения при высокой плотности средней

мощности, модулирующее зеркало резонаг тора прикреплено к одному торцу отрезка акустического волновода, который располо- жен вне резонатора и через мембрану и фланец соединен с корпусом, при этом ось

волновода проходит через центр зеркала, другой торец волновода соединен с источником упругих волн, а толщина h зеркала удовлетворяет соотношению

OV

h

Е/ь

где От - г редзл текучести материала, из которого изготовлено зеркало;

Е - модуль упругости;

РО змплитуда изменения кривизны зеркала.

2. Лазер по п.1, о т л и ч а ю,щ и и с я тем, что акустический волновод выполнен в виде цилиндра, имеющего площадь поперечного течения много меньше площади по- BepxHoctH зеркала, а источник упругих волн выпoлнe в виде пьезоэлектрического преобразователя.

Изобретение относится к лазерной технике. Цель изобретения - повышение стабильности диаграммы направленности излучения при высокой средней мощности излучения. Высокая стабильность оси диаграммы наг1равленности достигается благодаря колебаниям модулирующего элемента зеркала, симметричным относительно его центра. Модулирующее зеркало резонатора прикреплено к одному торцу отрезка акустического волновода. 1 з.п. ф-лы. 1 ил.

3 2 f

k

/VX7777/X//////