Способ управления спектром генерации лазера и лазер с управляемым спектром генерации Советский патент 1992 года по МПК H01S3/10 

Изобретение относится к лазерной технике и может быть использовано в лазерной спектроскопии, голографии, фотохимии, внутрирезрнаторной спектроскопии, для передачи информации, в оптических измерениях.

Цель изобретения - расширение спектра генерации и формирование требуемого распределения мощности по спектру генерации.

На фип 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 -ход лучей а и б, соответствующих различным длинам волн,

Лазер содержит автоколлимационный спектральный прибор 1, состоящий из дисперсионного элемента 2 и ахроматизированного объектива 3, активную среду 4, зеркало 5 резонатора и ахроматизированный объектив 6, световодный жгут 7, лазер 8 накачки, фокусирующую линзу 9.

.Активная среда 4 накачивается .излучением лазера 8 накачки с помощью световод- ного жгута 7. Спонтанное излучение накачанных участков активной среды раскладывается в спектр автоколлимационным спектральным прибором 1, возвращается обратно и усиливается на тех длинах волн, область фокусировки излучения которых в фокальной плоскости спектрального прибора совпадает с накачанными участками активной среды (ход лучей а и б - вид сверху -различных длин волн изображен на фиг. 2). Индуцированное излучение этих длин волн фокусируется на поверхности резонаторно- го зеркала 5 с помощью ахроматизированного обьектива 6, а после отражения от резонаторного зеркала вновь фокусируется

00 GJ

со

.

объективом 6,ft накачанные участки активной среды. Резонатор лазера, образованный автоколлимационным спектральным прибором 1, объективом 6 и резонаторным зеркалом 5, обладает свойством отображения точек активной среды самих в себя. Это . позволяет направлять индуцированное излучение каждой длины волны в свое место активной среды при всех последовательных проходах индуцированного излучения через резонатор..

Объективы 3 и 6 должны быть ахроматизированными для того, чтобы предотвратить разъюстировку резонатора за счет хроматической аберрации) при работе лазера в широкой спектральной области;

Таким образом, в предлагаемом устройстве осуществляется разделение излучающих центров/ответственных за генерацию различных длин волн, а положительная обратная связь, необходимая для генерации, обеспечивается одновременно для всех заданных длин волн генерации.

Каждый из выходных концов световод- ного жгута накачивает определенную область активной среды.

Мощность накачки распределена ho активной среде пропорционально отношению заданного распределения мощности по спектру генерации к спектральной эффект тивности генерации активной среды так, что формируется заданное распределение мощности по спектру генерации.

Активная среда 4 обладает широким спектром люминесценции и может быть выполнена в виде набора активных сред. В качестве активной среды можно использовать твердотельные, газовые или жидкостные среды.

Излучение требуемого спектрального состава выводится из резонатора предлагаемого лазера либо через резонат орное зеркало 5, либо, если оно выполнено глухим, а в качестве диспергирующего элемента используется дифракционная решётка, через нулевой порядок дифракции.

Формула изобретения 1. Способ управления спектром генерации лазера, заключающийся в осуществлении накачки активной среды ив

направлении излучения.различных длин волн на различные участки активной среды, отличающий с я тем, что, с целью расширения спектра генерации и формирования требуемого распределения мощности

по спектру генерации, мощность накачки перераспределяют по активной среде по закону, соответствующему требуемому спектральному распределению мощности генерации.

2. Лазер с управляемым спектром генерации, содержащий устройство накачки, ре- зонатор и расположенные в нем дисперсионный элемент, активную среду, протяженную в направлении, перпендикулярном оптической оси и совпадающем с направлением линейной дисперсии дисперсионного элемента, о т л и ч а ю щи и с я тем, что. с целью расширения спектра генерации и формирования требуемого распределения

мощности по спектру генерации, в резонатор лазера дополнительно введены два ахроматизированных объектива, а дисперсионный элемент выполнен в виде автоколлимационного дисперсионного элемента и совмещен с концевым отражателем резонатора, при этом первый ахроматизм рованный объектив расположен между дисперсионным элементом.и активной средой на расстоянии от активной среды, равном

его фокусному расстоянию, а с противоположной стороны от активной среды распо- ложен второй ахроматизированный объектив, при этом обратная величина расстояния между ними и фокальной плоскостью первого объектива равна разности обратной величины фокусного расстояния этого объектива и обратной величины расстояния от него до зеркала резонатора, устройство накачки содержит лазер накачки,

оптически связанный с входом световодно го жгута, выход которого выполнен разветвленным, причем выходные концы жгута распределены по активной среде в соответствии с требуемым спектром генерации,. .

J

fin.1

Изобретение относится к лазерной технике и может быть использовано в лазерной спектроскопии, голографии, фотохимии, внутрирезонаторной спектроскопии, для передачи информации и в оптических измерениях. Цель изобретения - расширение спектра генерации и формирование требуемого распределения мощности по спектру генерации. Сущность изобретения заключается в том, что резонатор лазера выполняют таким, что излучение различных длин волн усиливается различными участками активной среды, а требуемой распределение мощности по спектру генерации обеспечивается соответствующим распределением плотности мощности накачки по активной среде. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

. :t

s -.:-a

Риг, 2