Субмиллиметровый квантовый генератор Советский патент 1979 года по МПК H01S3/94 

(54) СУБМИЛЛИМЕТРОВЫЙ КВАНТОВЫЙ ГЕНЕРАТОР

Изобретение относр тся к области квантовой электроники и может быть использовано для созлания субмил™ лиметровых квантовых генераторов. Известны квантовые генераторы суб Гтллиметрового диапазона;, накачиваемые излучением лазеров оптического диапазона { . Наиболее близким к предложенному по технической сущности является суб миллиметровый квантовый генератор, содержащий субмиллиметровый резонатор с выходным зеркалом и зеркалом связи, СО -лазер, включающий разряд ную трубку и перестраиваемый по частоте оптичес1 ий резонатор с зеркалом и дифракционной решеткой 2. Зеркал связи имеет отверстие для ввода сфокусированного излучения накачки внут субмиллиметрового резонатора. . . Этот генератор не позволяет осуществлять накачку, однородную по все ,му объему субмиллиметрового резонатора. Кроме того, мощность накачки ограничена нагревом и возможностью оптического пробоя рабочего газа в области фокусировки излучения накачки. Цель изобрете|1ия - повышение мощности субмиллйметровой генерации путем увеличения мощности и однородности -накачки. Указанная цель достигается тем, что выходное зеркало субмиллиметрового резонатора является одновременно зеркалом оптического резонатора, а зеркало связи помещено внутри оптического резонатора и выполнено из кри рталлического материала, прозрачного для излучения накачки и селективно отражающего субмиллиметровое излучение. Выходное зеркало субмиллиметрового генератора может быть выполнено из кристаллического кварца с золотым покрытием периферической части, На чертеже схематично показан предложенный генератор, продольный разрез. Субмиллиметровый квантовый генератор содержит субмиллиметровый резонатор, образованный выходным зеркалом 1, выполненным из кристаллического кварца с золотым покрытием 2 периферической части, и зеркалом 3 связи, выполненным из кристалла NaCf, Субмиллиметровый резонатор заполнен рабочим газом, включающим пары CHjNH. ли CgH (ОЯ) при Давлении 0,1- 0,25 тор. Выходное зеркало субмиллиметрового резонатора является одновременно зеркалом оптического резонатора « Вторым зеркалом этого-резо.натора служит дифракционная решетка 4, предназначенная для перестройки частоты излучения, генерируемого мо(Лакулами СО , который возбуждаются в разрядной трубке 5 COj-лазера. Генератор работает следующим образом. Излучение оптического диапазона, генерируемое в разрядной трубке 5 COj-лазера, свободно проходит через зеркало 3 связи и заполняет, оптический резонатор, образованный зеркалом 1 jH решеткой 4. Последняя настраивается таким образом, чтобы излучение COg-лазера резояансно воз буждало вращательные уровни активных .молекул рабочего газа, создавая между ними инверсную заселенность. Энергия возбуждения вращательных уровней этих молекул преобразуется в субмиллиметровое излучение с помощью субмиллиметрового резонатора, об разованного выхояиым зеркалом 1 и зеркалом 3 сэязй, которое.- благо дар :я своей решетчатой структуре.- селектив но отражает субмиллиметровое излучение. Используя в качестве материала зеркала 3. связи такие кристаллы, как ZnSb, KBv, AgCE, KRS-S и др., a также заменяя СО -лазер лазером с другой частотой генерации, можно изменять частоту выходного излучения практически во всей субмиллиметровой области спектра. Благодаря тому, что в предложенно генераторе субмиллиметровый резонато помещен внутрь оптического резонатор повьзшается мощность и однородность накачки и тем самым увеличивается КП и более чем на порядок выходная мощность субмиллиметрового излучения. Формула изобретения 1.Субмиллиметровый квантовый генератор, содержащий субмиллиметровый резонатор с выходным зеркалом и зеркалом связи с излучением лазера накачки, например СО -ладера, включающего разрядную трубку и перестраиваемый по частоте оптический резонатор с зеркалом и дифракционной ретиеткой, отличающийся тем, что, с целью повышения мощности субмиллиметровой генерации путем увеличения мощности и однородности накачки, выходное зеркало субмиллиметрового резонатора является одновременно зеркалом оптического резонатора и выполнено и5 кристаллического материала, прозрачного для излучения накачки и селективно отражающего субмиллиметровое излучение. 2.Генератор noft.l, о т л ич а ю щи и с я тем, что выходное зеркало субмиллиметрового резона.тора выполнено из кристаллического кварца с золотым покрытием периферической части Источники информации, принятые во .внимание при экспертизе 1.J. Chang и др. Субмиллиметровый лазер непрерывного действия на , CHjOH и СЛ се с оптической накачкой. АррЕ. Phys. Lett, т. 17, № 6, 1970, .с. 249-251. 2.J. Chang и др. Аммиачный лазер непрерывного действия на длинах волн 81,5 и 263,4 мкм с оптической накачкой. Арре. Phys. Lett, т. 17, № 9, 1970, с. 350-358.