Способ определения коэффициента усиления инверсной среды Советский патент 1980 года по МПК H01S3/00 

Б первом измерении регистрируется мощность когерентного излучения ири удалении на участке 4 инверсной среды. Во втором измерении регистрируется мощность прощедшего когерентного излучения без удаления участка 4 инверсной среды. О величине коэффициента усиления на участке 4 судят но отличию величины W и , где WB - мощность нрощедщего когерентного излучения без удаления на участке 4 инверсной среды, , - c удалением иа участке 4 инверсной среды.

При этом удаление инверсной среды на отдельных участках может быть заменено на контролируемое изменение параметров инверсной среды на этом участке.

Таким образом, производя сканирование вдоль направления распространения когерентного излучения в инверсной среде можно определить распределение значений коэффициента усиления инверсной среды.

Предложенный способ рассматривается на примере лазера на нарах . Лазер состоит из охлаждаемой кварцевой разрядной трубки с диаметром 1,5 см, вдоль которой прокачиваются пары Н2О при давлении 2 тор. В торцах трубки на расстоянии см установлены зеркала, образующие резонатор Фабри-Перо. Пары Н2О возбуждаются в положительном столбе тлеющего разряда при токе 150 мА. На участок разряда длиной см накладывается внещнее магнитное поле напряженностью 1 кЭ, перпендикуляриое оси разряда. Под действием магнитного поля участок столба газоразрядной плазмы перемещается от оси трубки к стенкам. Смещенный таким образом участок газоразрядной плазмы не усиливает расиространяющееся по оси трубки когерентное излучение. В режиме больщих мощностей; (более 100 мВт) коэффициент усиления данного квантового генератора изменяется по длине газоразрядной трубки и выражается в виде

a g(l)lW,

где W - мощность излучения;

/ - расстояние рассматриваемого участка от места напуска паров Н20; g(l)-некоторая функция, вид которой определяется степенью диссоциации паров П20 на рассматриваемом участке.

В лазере на парах Н2О вид функции g(l) зависит от степени диссоциации паров Н2О ио длине трубки, присутствия других газовых компонент и может быть приближенно представлен в виде

g(l),,

где R - постоянная, зависящая от тока и

давления в газовом разряде. При малых потерях на единицу длины (3 можно записать:

g(l),,

5 (Г,)/«7„

где и W - соответственно выходная мощность излучения с удалением и без удаления на участке / газового разряда.

Таким образом измеряя величину отношения б на отдельных участках можно определить распределение коэффициента усиления по длине газоразрядной трубки. В случае системы с поперечным разрядом предложенный способ можно осуществить отключением питания иа соответствуюи1ие пары электродов.

Формула изобретения

1.Способ определения коэффициента усиления инверсной среды, основанный на измерении мощности зондирующего когерентного излучения, прошедшего через инверсную среду, отличающийся тем, что, с целью определения распределения значений коэффициента усиления, осуществляют исключение отдельных участков инверсной среды на направлен1.и распространения зондирующего излучения.

2.Способ по и. 1, отличающийся тем, что исключение отдельных участков

инверсной среды осуществляют путем наложения внешнего магнитного поля. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 313251, кл. Н 01S 3/00, 1966.

2.Физическая энциклопедия. М., «Советская энциклопедия, 1960, т. 2, с. 342 (прототип).

5 t