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

затель преломления такой среды оказываются промодулироваиными р пространстве с периодом, зайисящим от длины волны накачки в среде и угла интерференции пучков. -Эта пространственная модуляция параметра среды обеспечивает условия для возбуждения оптической генерацией, на основе РОС с узкой линией излучения. Наиболее близким по технической сущности является лазер, содержащий треугольную призму, угол при верши-, не которой составляет 90 , а одна из боковых гранейпризмы находится в контакте; со стенкой кюветы, заполненной раствором красителя. В этом устройстве излучение накачки направляется на основание приз мы,- Часть потока накачки падает непосредственно на грань приамь;, находящуюся в контакте с активным раствором, и, преломляясь на границе , заходит внутрь раствора. 1,ругая ; часть потока накачки попадает на боковую грань призмы, окруженную воздухом, и-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 ксзэффициента .усиления и показателя преломления, Тем .самым создаются условия для возбуждения в растворе красителярпти-, ческой Генерации на ocHose распределенной .обратной связи, индуцируемой .накачкой. .,-ч ;V . ;--: , : Общим недостатком этих лазеров яв ляется то, что.в них не предусмотрена возможность жесткой фиксации длины волны генерируемого излучения относительно длй.нь) волны лазера накач ки, т.е. получения стабильных (эталонных) частот излучения. . . Цельюизобретения является обеспечение стабильного наперед заданного сдвига uJi длины волны генерируемого излучения относительно длины волны излучения накачки ц. Поставленная цель достигается тем что двугранный угол призмы 6 , приле гающей к боковойграниi находящейся в контакте со стенкой кюветы с раствором красителя, выбирается из соотношенияПР di arc sin np Пр коэффициент пр.еломления раствора красителя; -коэффициент преломления материала призмы; -длина волны излучения накачки;f- длина волны генерируемого излучения;; сдвиг волны генерируемого излучения; причем на грань призмы, являющуюся одной из сторон угла и находящуюся в контакте со,стенкой кюветы, нанесено частично отражающее покрытие, а грань призмы, являющаяся другой угла 0, имеет отражающее покрытие и окно для ввода излучения накачки. На чертеже изображены треугольная 90 градусная призма 1 из прозрачного диэлектрика, кювета 2 с раствором красителяj глухое покрытие 3| частично отражающее покрытие k. Устройство работает следующим/образом:. . . .Ч-.;-,- -/„Сл ;..;- Излучение накачки-направляетсяна основание призмы и после; прохождения границы воздух-призма падает непосредственно на грань призмы ВС, находящуюся в контакте с активным ра.створом. На поверхности грани ВС наносится частично отражающее покрытие. Часть потока накачки, преломляясь на границе призма-расднор,: заходит .внутрь раствора. Другая часть потока накачки отражается от границы призма-раствор. . Претерпев последовательные отра-. жения от граней ВС, АВ и АС, луч 1 падает на поверхность раздела призмараствор под углом Ч|) в точке В. В этой же точке поверхности раздела призма-раствор под углом 9 падает луч накачки 1. Угол интерференции лучей накачки 1 и l равен Ц +Q . Легко показать, что независимо от угла падения i пучка накачки на поверхность призмы угол интерференции Cf + 0 всегда равен 2о. Следует отметить, что это условие будет иметь месте для тех лучей накачки, которые испытывают нечетное число отражений О граней АВ и АС. Таким образом, в случае призмы с данным углом ( , независимо от значения угла падения i, генерация будет возбуждаться на одно и той же длине волныJ,., определяемой соотношением (1), где вместо значения угла 0 необходимо использоif+Bвать значение угла -г-, т.е. значение угла 0. Величина сдвига &Х определяется углом призмы I а также значениями показателей преломления пр и . На практике нетрудно изготовить призмы с любым углом от 25 до 65°. При использовании в качестве накачки основной частоты и второй гармоники рубинового ОКГ такой набор призмы - еспечивает любые сдвиги длин волн, .6 7 т.е. генерацию излучения фиксированных длин волн любого номинала от 380 до 1000 нм. Таким образом, предлагаемое уст- ройство, позволяя получать генерацию излучения с шириной спектральной линии менее 0,001 нм в любой выбранной длине волны в пределах ближней ультрафиолетовой, видимой или ближней инфракрасной области спектра, обеспечивает стабильный, наперед заданный по величине сдвиг длины волны генерации относительно длины волны излучения накачки.

ОПТИЧЕСКИ'1 КВАНТОбЫ» ГЕНЕРА- PATOP НА РАСТВОРАХ ОРГАНИЧЕСКИХ КРАСИТЕЛЕЙ С РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ, содержащий треугольную призму, угол при вершине которой составляет 90*^, а одна из боковых граней призмы находится в контакт is со стенкой кючеты, заполненной раствором красителя, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью обес^печения стабильности наперед заданного сдвига длины волны генерируемого излученияотносительно длины волйы излучения ' -накачкйу двугранный угол призмы ой»\ прилегающий к боковой грани, .нахрдяг ; щейся IB контакте CQ стенйой кюветы i; с fjacTBbpioM красителя, вЫбираетря из 'соотношения^'-.' '.•.'.''';:.•'; V-.-^;-' ;:'-,• ::л;';ч':;;;':;-л;.-'-;;.;-;\'^]^= ate Binv'lEE-. '-'-^^il.;:.^nnp^г^-й'Л1где n - --^ коэффициент преломления' pa-;-•••' -;v :-:•./ 'cTBopai "красй'теля f;-; ;"гГ'•;;<•::>&':v..vп«я-"Pкоэффициент преломления Материала Приемы;: '^ ij •^^ длина волны и злУчени и на - .'-.-:'•: J.-:'::/-^'-:'.Ka»Kyi\:-:^/-;':::.-^^^^^^^^^:' Д f. - длина волны генёрируемогб i'f -.-i-'V.'^у :v;Г ;излученйя^!-у'J;;.^V ;V::o;:^: A'Jv - СДВИГ во-пны генерируемого• •;>&:; ; 'Ч':.;,;:^".'излучёни1ч^;.А',';-;;';.'^'г'Д^/'>&:: ;•'•''•'•'':•' •;•' причём на грань; П|р)измЫ| являющуюсяодной из сторон угла и находящуюся в контакте сбстенХой кюветы, йане'- сено частично отражающее покрытие, а грань призМь», 1яе1Я?|101Цаяся другой стороной углаой>& имеет отражающее, покрытие и окно для ввода излуме- -ния накамки.-'.'^ ;:•:•;'. :\-^".\^''•':'-, ;< •"'•-•-•. •.•-;••'',:. •'л ,г^ёОоNJ ^ь^ 41 V4Изобретение относится к области . квантовой электроники и может быть использовано при разработке квантовых генераторов со стабильной (эталонной) длиной волны излучения. Известны лазеры на красителях с распределенной обратной связью (РОС), индуцируемой излучением накачки, в ' 'которых для получения узкой линии генерации не требуется использоватьсёлекти.вныё элементы. Такой ОКГ на красителях с РОС работает следующим образом. Луч накачки при помощи делителя пучка делится на две примерно равные части. Два пучка накачки, падая под углом друг к другу на поверхность кюветы с раствором красителя, создают интерференционную картину, в поле которой помещается активная среда'. Коэффициент усиления и пока-