ТВЕРДОТЕЛЬНЫЙ ЛАЗЕР С ПРЕОБРАЗОВАНИЕМ ЧАСТОТЫ ИЗЛУЧЕНИЯ В ТРЕТЬЮ ГАРМОНИКУ Советский патент 1994 года по МПК H01S3/10 

Изобретение относится к лазерной технике, а более конкретно к устройству твердотельных лазеров с преобразователем частоты излучения в третью гармонику, предназначенных для использования в технологии, медицине, метрологии, в научных исследованиях.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности преобразования основного излучения в излучение третьей гармоники.

Указанная цель достигается тем, что в известном твердотельном лазере, содержащем преобразователь частоты основного излучения во вторую гармонику и внутрирезонаторный преобразователь излучения в третью гармонику, вне резонатора установлен согласователь пучков основного излучения и излучения второй гармоники.

Суть изобретения поясняется чертежом, где изображена схема лазера. В качестве примера выбран твердотельный лазер с продольной накачкой излучением полупроводниковым диодом.

На схеме приведены: полупроводниковый лазерный диод накачки 1, оптическая схема 2, фокусирующая излучение диода в объем активного элемента АЭ, активный элемент 3 из АИГ:Nd с нанесением на его торцы диэлектрического покрытия, одно из которых просветляющее для излучения основной длины волны генерации, а другое имеет высокий коэффициент отражения на этой длине волны и высокий коэффициент пропускания на длине волны накачки, зеркала резонатора 4, 5, 6, отражающие излучение на основной длине волны и прозрачные на длине волны второй гармоники, при этом зеркало 5 прозрачно также на длине волны третьей гармоники, преобразователь частоты 7 основного излучения во вторую гармонику на основе кристалла Ва₂NaNd₅O₁₅, преобразователь 8 основного излучения в третью гармонику на основе кристалла LJO₃, а также внешняя оптическая схема 9, предназначенная для согласования излучения на основной частоте и на частоте второй гармоники в преобразователе 8, оптическая схема включает линзы 10-12 и фазовую пластинку 13, обеспечивающую поворот поляризации излучения на частоте второй гармоники для согласования его с излучением на основной частоте в преобразователе 8.

Лазер работает следующим образом.

Излучение лазерного диода 1 поглощается в активном элементе 3, что приводит к созданию инверсной населенности в АЭ и к возникновению когерентного излучения (генерации) на длине волны λ = 1,064 мкм. Это излучение попадает в преобразователь частоты 7 и частично преобразуется в излучение второй гармоники с длиной волны λ = =0,532 мкм. Излучение второй гармоники выходит из резонатора через прозрачное для него зеркало 4 и попадает во внешнюю согласующую оптическую схему 10. После преобразования во внешней оптической схеме излучение второй гармоники снова попадает в резонатор через прозрачное для него зеркало 6, причем внешняя оптическая схема преобразовывает излучение таким образом, чтобы согласовать его с излучением на основной частоте по поляризации, размеру и расходимости внутри преобразователя частоты 8. В результате нелинейного взаимодействия в преобразователе частоты 8 возникает излучение на длине волны третьей гармоники с λ = 0,355 мкм. Это излучение выходит из резонатора через прозрачное для него зеркало 5.

Использование: преобразование частоты основного излучения в третью гармонику. Сущность изобретения: внутри резонатора лазера расположены преобразователи частоты основного излучения во вторую и третью гармоники, а вне резонатора лазера установлен согласователь пучков основного излучения и излучения второй гармоники на входе в преобразователь частоты в третью гармонику. Оптическая связь согласователя с преобразователями осуществляется через дихроичные зеркала резонатора лазера. 1 ил.

ТВЕРДОТЕЛЬНЫЙ ЛАЗЕР С ПРЕОБРАЗОВАНИЕМ ЧАСТОТЫ ИЗЛУЧЕНИЯ В ТРЕТЬЮ ГАРМОНИКУ, содержащий установленные внутри резонатора преобразователи основного излучения во вторую и третью гармоники, а также согласователь пучков основного излучения и излучения второй гармоники на входе в преобразователь в третью гармонику, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности преобразования основного излучения в излучение третьй гармоники, согласователь пучков основного излучения и излучения второй гармоники на входе в преобразователь в третью гармонику установлен вне резонатора лазера и оптически связан с ним по излучению второй гармоники через по крайней мере одно из зеркал резонатора, выполненное отражающим на основной частоте и прозрачное на частоте второй гармоники.