Устройство для получения сверхкоротких импульсов излучения Советский патент 1978 года по МПК H01S3/11 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СВЕРХКОРОТКИХ ИМПУЛЬСОВ ИЗЛУЧЕНИЯ

61

го обхода резонатора и регулировку интервала времени между моментами прохождения импульса, через модулятор путем его перемещения, а следовательно, и плавную регулировку длительности ге- нерируемых импульсов.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство с одержит, кольце вой резонатор, образованный поворотными призмами 1 и 2, прямоугольной призмой 3 и полупрозрачным зеркалом 4, активный элемент 5, электрооптический затвор 6, обеспечивающий включение добротности резонатора, два поляризатора 7, электрооптическую ячейку 8, к электродам 9 которой подключен высокочастотный генератор 10. Электрооптическая ячейка 8 вместе с поляризаторами 7 размещена так, что может перемешаться между дв мя-параллельно расположенными поворотными призмами 1 и 2 и прямоугольной призмой 3, обращенной гипотенузной гранью и электрической ячейке, кроме того, обеспечивается двукратное прохож- дение излучения через электрооптическую ячейку и поляризаторы при полном обходе по резонатору.

Устройство работает следующим образом.

При минимальной добротности резонатора любым известным способом создают инверсию населенностей в активном элементе 5. В любой момент достижения максимальной инверсии включают генератор 10 н к электродам 8 электрооптической ячейки 8, которая вместе с парой поляризаторов 7 образует модулятор, прикладывают высокочастотное управляющее напряжение. Одновременно включают затвор и тем самым повышают добротность резонатора до максимального значения, что приводит к развитию генергщии в резонаторе. Излучение активного элемента 5 частично отражают от зеркала 4, направляют призмой 2 , через электрооптический модулятор на призму 3, которая возвращает его в модулятор по параллельному пути, пеюле чего излучение призмами 1 вновь направ ляют в активный элемент, где усиливают затем цикл формирования импульса излучения повторяется. Многократное повторение таких циклов приводит к формированию в резонаторе сверхкороткого импульса. В предлагаемом устройстве в каждом цикле обхода по резонатору излучение пропускают через модулятор дважды в различные моменты времени, интервал между которыми регулируют перемещением модулятора, что и приводит к регулировке длительности генерируемых импульсов. Достигаемая регулировка является результатом зависимости полуширины интервала пропускания модулятора на периоде модуляции и крутизны его функции пропускания вблизи максимума при двукратном прохождении через него излучения от промежутка времени между двумя прохождениями или, что эквивалентно, от удвоенной длины оптического пути между электрооптической ячейкой 8 и призмой 3.

Применение предлагаемого устройства позволяет без дорогостоящих дополнительных элементов надежно осуществлять плавную; регулировку длительности сверхкоротких импульсов в кольцевых лазерах с вынужденной синхронизацией мод, что важно при использовании таких лазеров в спектроскопии высокого Временного разрешения, в исследованиях, связанных с лазерным термоядерным синтезом, ив различных областях науки и техники.

Формула изобретения

Устройство для получения сверхкоротких импульсов излучения при вынужденной синхронизация мод кольцевого резонатора оптического квантового генератора содержащее кольцевой резонатор, поворотные призмы н электрооптический модулятор излучения, отличающееся тем, что, с целью осуществления плавной регулировки длительности сверхкоротких импульсов, оно содержит дополнительно прямоугольную призму полного внутреннего отражения, расположенную между двумя поворотными призмами, обращенную к ним гипотенузной гранью и образующую совместно с поворотными призмами участок резонатора с параллельным ходом лучей, на котором установлен в воэможностыо перемещения вдоль лучей модулятор.