Рабочее вещество для пассивных жидкостных модуляторов добротности резонаторов лазеров Советский патент 1979 года по МПК H01S3/113 

(54) РАБОЧЕЕ ВЕЩЕСТВО ДЛЯ ПАССИВНЫХ ЖИДКОСТНЫХ

МОДУЛЯТОРОВ ДОБРОТНОСТИ РЕЗОНАТОРОВ ЛАЗЕРОВ

рабочего вещества и устранение его токсичности;

Это достигается тем, что в качестве насыщающегося погпотитегш рабочее вещество пассивного жидкостного модуN Ъ 2.

х с,е;

и 2 ; An 3. (Краситель М93273у.:йодид-2 7-(1-этилбензо с-,6 ивдопинилиден-2 -4 с-сн-ш1 J CgEs Краситель Мв3274у:йодид 2-р(6-хяс)-1-этилбенао с,(3 3 индолиниииден-2 - 4 фенил-3|5-.(йиметияеи)-гептаУказанные красителя растворяют в спиртовых растворах, которые обладают малой нелинейностью и нетоксичны.

На фиг. 1 показаны зависимости оптической плотности от длины волны предлагаемых красителей в спиртовых paci ворах и красителя №3955 в нитробен

пятора содержит спиртовые растворы трикарбоцианиновых красителей на основе бензо-( С, d ) индолия, содержащих циклические группировки в полиметиновой цепи общей формулы

сн-сн с

Это краситель №3272: йодид (Х-метилбенэо c,d йндолинилиден-2 -4-4енил-3,5-(диметилен)- гептатриен-1,3,5-ил-1 I-метилбевзо{ с, JHWдолия-сн-ш

золе. Максимальные значения плотности для всех красителей приведены к одной величине.

На фиг. 2 представлены микрофотограммы распределения энергии в ближнем поле для красителя J 3273y в изобутиловом спирте и красителя №3955 в нитробензоле. «фенил-3,5-(димети лен)-гептатриен-l, 1-этилбенэо с,33 индолия СН-СН (1 триен-1, 3II 51и п-1 -б-хпор-1-зти лбензо с ,dl индолия е Пассивный модулятор добротности представп5 ет собой кювету толщиной 8 мм с ппоскопараллельными стенками, запрпиенную спиртовым раствором предложенных красителей. Стенки к оветы выполнены из стекла, поглощающего ультрафиолетовое излучение ламп накачки. Максимумы полос поглощения предло женных красителей лежат в области 1,О2-1,О5 мкм (фиг. 1). Кривая 1, относится к красителю №3272у в изобутиловом спирте, кривые 2 и 3 - к красителю №3274у в изобутиловом и этиловом спиртах соответственно. Максимум поглощения красителя Nb3273y совпадает с максимумом поглощения крас теля М9 3272у при растворении обоих в изобутиловом спирте. Из фиг. 1 видно что максимумы поглощения предложенны красителей в спиртовых растворах или совпадают с максимумом поглощения красителя №3955 в нитробензоле (кривая 4), или расположены в более длинно волновой области ближе к длине волны лазерной генерации, что обеспечивает генерацию моноимпульса с болыиой мощностью. Молярные коэффициенты поглоще ния предложенных красителей в максиму ме поглощения равны: 2О7ООО см моль л для красителя №327 2у, 6 232000 см моль л для красителя №327 ЗУ, 2000000 см моль л для краси теля № 3274у. Растворение предложенных красителей в спиртовых растворах, имеющих высокий порог самофокусировки, позволяет получить более однородное распределение лазерной энергии по сечению пучка, что видно из фиг. 2, Распре деление интенсивности излучения при ис пользовании красителя № 3955 в нитробе золе (кривая 5) неоднородно, состоит из нескольких интенсивных горбов, тогд как в случае красителя №3273у в изобутиловом спирте (кривая 6) излучение лазера почти однородно. Такая однородная картина распределения энергии получается при точной юстировке зеркал резонатора и при работе на пороге генерации. Дпя получения пикосекундной генерации пассивный модулятор на основе красителя №3274у в изобутиловом спирте, имеющий пропускание 20%, помещают между передним зеркалом резонатора и неодинаковым элементом, торцы котороГО срееаны под углом Брюстера. Переднее зеркало с отражением 99,9% выпо/ьняют на косой подложке, а заднее - с отражением 50%,на ппоскопараллельной. Пикосекундный режрм генерации регист рируют с помощью фотоэлемента и осцй/гаографа 6-.ЛОР. При разрещении осциллографа 8 не на 1 см получают цуг импульсов длительностью, меньшей Время релаксации, определяющее длительность пикосекундных импульсов, у предложенных красителей меньше, чем у красителя № 3995. Краситель №3955 с оптической плотностью 4,0 при продольной накачке,, когда отражение заднего зеркала резонатора 99,9%, а передним зеркалом служит стенка кюветы с красителем, имеет порог генерации 1,5 МВт. При тех же условиях для красителя №3272у в изобу- тиловом спирте порог генерации составляет 50 МВт, а для красителя №3274,у , вообще не была зарегистрирована генерация. Отсюда следует, что преложенные красители обладают меньшим квантовым выходом, а значит и более коротким временем безызлучательной релаксации, чем краситель №3955., Важным параметром модулятора является его стойкость к фотохимическое му и термическому воздействию. Стойкость полиметинового красителя к фотохимическому воздействию понижается с ростом протяженности полиметиновой цепи. С этой точки зрения предложенные красители боже стойкие, чем краситель №3955, так как имеют не 11 метиновых Групп в цепочке, как у красителя №3955, а только 7. Краситеш №3272у и №3274у в изобутиловом спирте экс плуатировапись в течение четьфех месяцев, причем никаких признаков разиоже-; ния обнаружено не было. Формула изобретения Рабочее вещество для пассивных жидкостных модуляторов добротности резонаторов лазеров, содержащее нась щающийся поглотитель из класса полиме- тиновых красителей, отличающееся тем, что, с целью повышения однородности распределения интенсивности излучения по сечению пучка и фотохи мической стойкости рабочего вещества, уменьшения его токсичности при обеспе-