Оптический квантовый генератор на растворах органических красителей Советский патент 1992 года по МПК H01S3/20 

Изобретение относится к области квантовой электроники и может быть использовано при разработке оптических квантовых генераторов (ОКГ) с несколькими одновременно генерируемыми стабильными частотами излучения.

Известны ОКГ на красителях с распределенной обратной связью, индуцируемой излучением накачки, в которых для получения узкой линии генерации не требуется использовать селективные элементы.

Известен ОКГ на растворах органических красителей с возбуждением от вспомогательного лазера, содержащий треугольную призму, угол при вершине которой составляет 90°, а одна из боковых граней находится в контакте с генерирующим раствором. В известном

устройстве излучение накачки вспомогательного лазера направляется на основание призмы. Часть потока накачки падает непосредственно на грань призмы, находящуюся в контакте с активным раствором и, преломляясь на границе, заходит внутрь раствора. Лругая чаЬть потока накачки попадает на боковую грань призмы, окруженную воздухом, а после полного внутреннего отражения от нее также направляется на границу раздела диэлектрик-жидкость. Интерференция двух пучков накачки внутри жидкости приводит к образованию в активном, растворе пространственных решеток коэффициента усиления и показателя преломления. Тем самым создаются условия для возбуждения в растворе красителя оптической генерации на ос3нова распрелепенной обратной связи, индуцируемой накачкой. Однако известные ОКГ s каждый мо мент времени генерируют излучение только на одной длине--волны, опреде ляемой cooтнoшeниe i . АИ о, - }. п sinQ - показатели преломлегде п., и п ния раствора красите и материала призмы, 1(ц - длина волны накачки, 9 - угол падения луча накачкн на границу раздела диэлектрикжидкость. Целью изобретения является созда иие.ОКГ на растворах органических красителей, обеспечивающих одновременную генерацию на нескольких длинах волн Достигается это тем, что в РКГ введены делитель пучка.излучения вспомогательного лазера и зеркало, расположенные перед входной гранью призмы таким образом, что йаправлен распространения излучения вспомогательного лазера и его части, отраженной последовательно от делителя пучка излучения и зеркала, схо дятел на входной грани призмы. На фиг,1 дана оптическая схема предлагаемого ОКГ$ на фиг,2 - схема тический ход лучей для призмы ОКГ. Излучение накачки 1 вспомогатель ного лазера направляется на делител пучка 2, Часть потока накачки 3 пр шедшая через делитель пучка излучения, и масть потока накачки k, отра женная последовательно от делителя пучка и зеркала 5, сходятся на вход ной грани призмы 6, Б случае одновременного падения на поверхность призмы когерентных пучков накачки 3 и на кювету 7 с. раствором будут падать две пары пучков (З-З и -4 которые, проникая в кювету, образую в растворе сложную систему стоячих волн. Данной системе соответствуют шесть амплитудно-фазовых решеток со следующими периодами: « 2Пр sincdT 2- п „ sinw, ..™.И„ d . /0,. р sin(----) 2L.. 2n,sln() где - длина волны накачки (в воздухе)J п р показатель преломления раствора;о,и Kg -углы преломления пучков: 3,3 и fk в растворе красителя. Биссектрисы углов между интерферирующими пучками (, Z, Z, Z, Zg), указывающие расположение слоев пространственных решеток, составляют с нормалью к поверхности раздела внешняя среда - раствор углы Ср, (|, 0; Cf, , (О . J.. ft. . (п «-Л4 4 2 2 % Из приведенных соотношений следует, что при определенном подборе углов и СУа можно получить одновременную генерацию на двух независимых друг от друга длинах волн AI Туд.с направлением распространения вдоль границы раздела. Одновременно должна наблюдаться генерация излучения с длиной волны В-Й 3, 4) В направлении, перпендикулярном бис0. 4- . сектрисам углов + --5 При изменении угла пересечения пучков 3 и путем поворота зеркала 5 осуществляется перестройка двух линий излучения при неизменной частоте третьей линии. Одновременная перестройка всех трех линий достигается поворотом призмы 6 вокруг своей оси. Таким образом, введение в ОКГ на растворах органических красителей делителя пучка излучения вспомогательного лазера и зеркала позволяет получить генерацию одновременно на нескольких длинах волн.

w./ Z 9

ОПТИЧЕСКИЕ KBAHTOBblf* ГЕНЕРАТОР HA РАСТВОРАХ ОРГАНИЧЕСКИХ КРАСИТЕЛЕЙ с возбуждением от вспомогательного лазера, содержащий треугольную призму, угол при вершине которой составляет 90**, а одна из боковых граней находится в контакте с генерирующим раствором красителя, отличающийся тем, что, с целью обеспечения одновременной генерации на нескольких длинах волн, в него введены делитель пучка излучения вспомогательного лазера и зеркало, расположенные перед входной гранью призмы таким образом, что направление распространения излучения вспомогательного лазера и его части, отраженной последовательно от делителя пучка излучения и зеркала, сходятся на входной грани призмы.ч^Ё