Способ управления частотным спектором излучения оптического квантового генератора Советский патент 1981 года по МПК H01S3/10 

(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЧАСТОТНЫМ СПЕКТЮМ ИЗЛУЧЕНИЯ ОПТИЧЕСКОГО КВАНТОВОГО ГЕНЕРАТОРА

Изобретение относится к кваитовой электро нике и может быть использовано для селекции частот в оптических квантовых генераторах (ОКГ). Известны способы управления частотным спектром ОКГ с помощью многозеркального резонатора, внесения в резонатор поглощающей среды или интерферометра Фабри-Перо, при это частотный спектр зависит от положения селектирующего элемента внутри резонатора 1. Известен способ управления частотным спек ром излучения ОКГ путем наложения магнитного поля 2. Наложение продольного магнитного поля приводит к зеемановскому расщеплению контура усиления устройства н тем самым к перестройке частоты генеращвд. OcHOBHbiM недостатком известного устройств является невозможность селекции частоты, т.е. вьзделения одной шш нескольких частот из генерируемого спектра. Цель изобретения - селекция частот. Это достигается тем, что в способе управления частотным спектром излучения ОКГ путем наложения на активную среду продольного магнитного поля, компенсируют создаваемый активной средой поворот плоскости поляризации излучения частоты, вьщеляемой из спектра генерации, с помощью установленного в оптический резонатор элемента, изменяющего ориентацию плоскости поляризации. На чертеже изображено устройство, с помощью которого можно управлять частотным сцектром излучения ОКГ по предлагаемому способу. Устройство имеет зеркала 1 и 2 резонатора ОКГ, усиливающую среду 3, помещенную в полость соленоида 4, создающего продольное магнитное поле, ячейку Фарадея 5 (элемент, изменяющий ориентацию плоскости поляризации излучения), частичный линейный амплитудный поляризатор 6. Способ осуществляется следующим образом. В резонаторе ОКГ создается линейная амплитудная анизотропия, которая обеспечивает генерацию линейно поляризованного излучения. На усиливающую среду 3 накладывается продольное магнитное поле, которое создает зависящий от частоты поворот плоскости поляризаийи генерируемого излучения активной средой.

Ячейка Фарадея осуществляет не зависящий от частоты поворот плоскости поляризации, генерируемого излучения. Так как величина и направление поворота плоскости поляризации генерируемого излучения активной средой зависит от частоты, то с помощью ячейки Фарадея можно компенсировать поворот плоскости поляризации излучения той частоты, которую необходимо выделить в спектре генерации ОКГ. В связи с этим оптические, потери, вносимые для излучения указанной частоты частичным линейным амплитудным поляризатором минимальны, а для всех остальных частот оптические потери возрастают вследствие того, что плоскость поляризавди излучения этих частот не совпадает с плоскостью максимального про-пускания частичного линейного амплитудного поляризатора. Указанный способ позволяет вьщелить две частоты, расположенные симметрично относительно центральной частоты контура усиления или одну-частоту, совпадающую и центральной частотой контура усиления.

Управление частотным спектром излучения предлагаемым способом было осуществлено в He-Ne ОКГ с длиной волны 3,39 мкм. В ячейке Фарадея в качестве магнитооптического злемента использовали гранатовую пластинку.

В отсзтствии магнитного поля на активной среде и магнитооптическом элементе ячейки Фарадея в спектре генерации присутствует три частоты. При наложении ha активную среду магнитного поля напряженностью 40 Э спектр генераади содержит также три частоты. Накладывая магнитное поле на магнитооптический

элемент ячейки Фарадея, получают при изменении величины поля режим генерации двух частот, симметричных относительно центральной частоты контура усиления, а также режим генерации одной частоты вблизи центра контура усиления.

Предлагаемый способ позволяет управлять частотным спектром нзлучения ОКГ как стоячей, так и бегущей волны независимо от положения управляющего элемента внутри резонатора.

Формула изобретения

Способ управления частотным спектром излучения оптического квантового генератора путем наложенияна активную среду продольного магнитного поля, отли,чающийся тем, что, с целью селекции частот, компенсируют создаваемый активной средой поворот плоскости поляризации излучения частоты, выделяемой из спектра генерации, с помощью установленного в оптический резонатор элемента, изменяющего ориентацию плоскости поляризации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Гримблатов В. М. и др. Перестройка частоты генерации аргонового лазера магнитным полем.-ЖПС, 1974, т. 21 , N 3, с. 537 (прототип).