УСТРОЙСТВО для ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВНУТРЕННИХ ПОТЕРЬ Советский патент 1970 года по МПК H01S3/00 

Изобретение относится к области квантовой электроники и может применяться при исследовании рабочих характеристик оптических квантовых генераторов.

Известно устройство для определения внутренних потерь ОКГ, которое позволяет экспериментально получать параметры генератора, связанные с коэффициентом внутренних потерь, при этом коэффициент усиления активной среды изменяется за счет сканирования частоты генератора с помощью селектирующего устройства.

Устройство состоит из оптического резонатора, активного тела, элементов для сканирования и селекции частоты, элемента для внесения контролируемых потерь. При работе устройства используются спектральные приборы, предъявляются высокие требования к технике эксперимента (стабилизации температуры). Недостатком устройства является громоздкость математических вычислений, что усложняет его практическое применение.

Предложенное устройство аналогичного назначения отличается тем, что внутрь оптического резонатора помещены четвертьволновая поворотная и плоскопараллельная наклонная пластины.

Устройство содержит зеркала /, 2 оптического резонатора, плоскопараллельную 5 и четвертьволновую 4 пластины и активное тело 5 с поляризованной люминесценцией.

При работе устройства сравниваются услоВия возникновения пороговой генерации для излучения с ортогональными плоскостями поляризации при одинаковых уровнях накачки. Сравнение производится изменением френелевского отражения за счет измеряемого угла наклона плоскопараллельной пластины, установленной в резонатор ОКГ, относительно оптической оси ОКГ. Р1зменение плоскости поляризации распространяющегося в резонаторе излучения осуществляется поворотом четвертьволновой пластины 4, устанавливаемой в резонаторе. Пластина 4 имеет два рабочих положения.

В одном положении оптическая ось пластины параллельна оптической оси активного тела (например, рубина). Для этого случая условие возникновения пороговой генерации при накачке ЕО записывается выражением

РЗ - потери из-за френелевского отражения на плоскопараллельной пластине, внесенной в резонатор;

РЗ - потери различного характера в четвертьволновой пластине.

В другом рабочем положении оптическая ось четвертьволновой пластины повернута на 45° относительно оптической оси кристалла. В результате плоскость поляризации ; излучения также поворачивается и условия генерации для идентичной накачки определяются из выражения

(2) (3)

ai+a2 2pi+2p2 +2рз, «2 Ра.,

где

Р - параметр, характеризующий усиление активной среды в зависимости от поляризации;

Ра - потери в плоскопараллельной пластине в зависимости от угла наклона.

Для достижения порога генерации при одинаковом уровне накачки и различных рабочих положениях пластины 4 плосколараллельную пластину наклоняют на регистрируемые углы ф и р.

Уравнения (1), (2) и (3) позволяют определить внутренние потери ОКГ

(Я-Ц)р,2р;

Р.-гг; -

где Р2 р; - JRViR - френелевские потери на отражение.

. Величина рз определяется экспериментально.

Преимуществами предлагаемого устройства являются простота практического исполнения необходимых замеров, использование простых

оптических элементов и легкость математических вычислений.

Предмет изобретения

Устройство для определения внутренних потерь оптического квантового генератора с поляризованным излучением, состоящее из оптического резонатора, активного тела с поляризованным излучением, отличающееся тем, что,

с целью устранения процесса измерения, внутрь резонатора оптического квантового генератора помещены четвертьволновая ловоротная и плоскопараллельная наклонная пластины.

э