Активное вещество ОКГ Советский патент 1986 года по МПК H01S3/20 

Изобретение относится к лазерным системам на основе сложных органических соединений типа красителей с оптическим возбуждением и может быть использовано для создания мощных монохроматических когерентных источников света .с высокой спектральной яркостью и плавной перестройкой длины волны излучения в области 490-560 нм которые применяются для разделения изйтопов, зондирования атмосферы и моря, нелинейной резонансной спектроскопии и пр.

Известны лазеры на растворах красителей, излучаюнще в спектральном интервале 490-560 нм, состоящие из системы накачки, резонатора и активного элемента. Для мощных лазеров наиболее эффективна система накачки, использующая коаксиальную газонаполненную импульсную лампу-кювету. Резонатор, представляющий в простейшем сл5гчае два плоских параллельных зеркала, может включать в себя с целью управления спектром излучения различные дополнительные элементы, например дифракционную решетку, эталон Фабри-Петро, дисперсионную призму и др. В качестве активного элемента этих лазеров используют прокачиваемые через лампу-кювету растворы таких красителей, как флуоресцеин натрия, родамин незамещённый, бриллиантовый сульфафлавин, некоторые производные фталимида.

Недостатками известных устройств являются низкая выходная энергия излучения в импульсе и малый КПД преобразования излучения накачки в лазерное .

Известно активное вещество ОКГ на основе раствора органического соединения для зеленой области спектра генерации, использующее диаминоксантеновый краситель. - родамин незамещенный - и генерируннцее в зеленой области спектра наибольшую для известных устройств энергию 1,0 Дж при КПД 0,2%. Хотя на том же устройстве при использовании родамина 6Ж, генерирующего в желтой области спектра, бьша получена энергия 3 Дж при КПД 1,2%. Малая эффективность лазера для зеленой области спектра объясняется необходимостью для возбуждения его активного раствора сравнительно короткого импульса накачки, а также плохим согласованием спектра поглощения активного раствора и спектра накачки

(мала интенсивность крротковолновой полосы поглощения в области короче 300 нм), влиянием наведенных потерь излучения, триплетное поглощение и поглощение продуктов фотораспада красителя в спектральной области генерации .

Целью изобретения является повьшение КПД генерации.

Эта цель достигается тем, что в качестве органических соединений использованы 2-иминопроизводные бензопирана общей формулы

,

где

- водород, алкил, арил, карбокси-, карбэтоксикарбметокси-, карбаминогруппы;

R и R - водород, С -С -алкил, циклогексил, аралкил или R и ЕЗ с азотом образуют приконденсированный насыщенный пятиили шестичленный гетероцикл. р и м е р 1. Метанольный растП

вор вещества формулы

(1)

объемом 500 мл непрерывно прокачиварт с помощью центробежного насоса через активную зону коаксиальной кварцевой лампы-кюветы, длина которой 280 мм, диаметр 10 мм. Раствор красителя возбуждается световым импульсом разряда с электрической энергией 900 дж, запасенной в малоиндуктивном конденсаторе емкостью 18 мкФ. Разряд происхог дит в кольцевом промежутке лампы толщиной 2 мм. Длительность светового импульса по уровню 0,5 составляет 4 МКС. Резонатор лазера образован диэлектрическим плоским зеркалом с коэффициентом отражения 99% и плоскопараллельной стеклянной пластиной.

Спектр генерации регистрируют спектрографом ИСП-51, энергию - измерителем ИКТ-1М. Максимум вынужденного излучения имеет длину волны 530 нм, а ширина его спектра по уровню ,7 нм. Энергия генерации 9,5 ДМЖ, КПД 1,05%, что более чем в

40 раз превышает энергию генерации родамина незамещенного в тех же условиях (следует отметить, что при данных длительности и энергии накачки флуоресцеин натрия вообще не генерирует).

Пример 2. Поступают аналогич но примеру 1, но вместо вещества 1 в качестве активной среды использовалось вещество формулы

(2)

При электрической энергии накачки 900 Дж энергия генерации бьша 6 Дж, а КПД 0,67%. Спектр генерации имеет максимум 510 нм, а ширину на уровне 0,1-5,4 нм.

370254

П р и м е р 3. Поступают аналогично примерам 1 и 2, но стеклянную пластину заменяют дифракционной решеткой (1200 штрих/мм). Генерацию 5 получают в области 480-570 нм.

Таким образом, применение в качеств активного элемента лазера для зеленой области спектра предложенных 2-иминопроизводных бензопирана увеличивает КПД его генерации по сравнению с известным устройством более чем в 5 раз, а энергию - почти на порядок. Следует также отметить, что используемые соединения обладают высокой фотохимической стабильностью. Так, если выходная энергия родамина незамещенного в описанных условиях уменьшается на 252 после первой вспьшгки, то у предложенных 2-иминопроизводных бензопирана - только после 30-ой.

АКТИВНОЕ ВЕЩЕСТВО ОКГ на основе раствора органического соединения для зеленой области спектра генерации, отличающееся тем, что, с целью повьппения КПД генерации, в качестве органического соединения оно содержит 2-иминопроизводные бен- зопирана общей формулыгде- водород, алкил, арил, карбокси-, карбметокси-, карбэтокси-, карбамино- группы;R,^ и R^ - водород, ,С^-С^-алкил, циклогексил, аралкил или R^ и Rj с азотом образуют приконденси- рованный насыщенный пяти- или шестичленный гетероцикл.i(ЛСО500^ о 1C сд