Кольцевой резонатор

 

КОЛЬЦЕВОЙ РЕЗОНАТОР, содержащий четное количество зеркал, образующих по ходу луча света замкнутый контур, не лежащий в одной плоскости, отличающийся тем, что, с целью уменьшения анизотропии по отнощению к поляризации лучей света, зеркала установлены таким образом, что плоскости падения луча света на соседние зеркала резонатора взаимно перпендикулярны, углы падения на каждое зеркало равны 45°, причем зеркала попарно оптически идеитичнь. (Л со 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧ ЕСЛИ Х

РЕСПУБЛИК (19) з (11) эсЮ Н01S

1

l i 2) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ (21) 1587228/18-25 (22) 14.03.75 (46) 23.08.84. Бюл. Р 31 (72) Ю. И. Косинский, М. М. Липатов, И. П, Пугач и В. М. Филиппов (71) Киевский ордена Ленина государственный университет им. Т. Г. Шевченко (53) 621.275.8 (088.8) (56) 1. Орлов А. И. и др. Генерация в кольцевом лазере встречных волн, поляризованных в разных плоскостях. — "Оптика и спектроскопня", 1972, 33, и 4, с 729.

2. Jacobs G. B, CO> — Laser Gyro using polarizat ionally isotropic cavity. — "Appl. Opt.", 1971, 10, ll 1, с. 220 (прототип). (54) (57) КОЛЬЦЕВОЙ РЕЗОНАТОР, содержащий четное количество зеркал, образующих по ходу луча света замкнутый контур, не лежащий в одной плоскости, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения анизотропни по отношению к поляризации лучей света, зеркала установлены таким образом, что плоскости падения луча света на соседние зеркала резонатора взаимно перпендикулярны, углы радения на каждое зеркало равны 45, причем зеркала попарно оптически идентичны.

И 09841

Тираж 591 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к приборам квантовой электроники и может быть использовано при проектировании кольцевых лазеров, имеющих устройства для предотвращения захвата мод и работающих на ортогонально поляризованных встречных волнах.

Известен кольцевой резонатор, состоящий из зеркал, отражающих свет таким образом, что замкнутый контур луча лежит в одной плоскости. Резонатор является аниэотропным, так как зеркала по разному отражают свет, поляризованный в плоскости (P — компонента поля) и перпендикулярно плоскости(5- компонента поля) падения. Устройство состоит иэ четырех зеркал, в котором луч света падает на каждое зеркало под малым утлом, так что различие в коэффициентах отражения P — и 5 .компонент поля становится малым (J.

Однако при этом кольцевой лазер становится нечувствитсльным к вращению, так как свет, обегающий замкнутый контур резонатора, половину пути проходит по часовой стрелке, а половину пути — против часовой стрелки. 25

Полная изотропия такого резонатора достигается в случае нулевого угла падения света на каждое зеркало, т.е. при вырождении кольцевого лазера в линейный.

Известен кольцевой резонатор, содержа30 щий четное количество зеркал, образующих по ходу луча света замкнутый контур, не лежащий в одной плоскости. Луч света после отражения от зеркал образует замкнутый контур, не лежа ций в одной плоскости, который в развернутом виде предоставляет собой вид "восьмерки", состоящей из шести прямолинейных отрезков. В этом случае суммарная поляризационная анизотропия трех зеркал, лежащих в одной плоскости, частично компенсируется суммарной анизотропией 40 трех зеркал, лежащих в другой плоскости, ортогональной первой (2) .

Однако полной анизотропии резонатора такой конструкции достичь невозможно, Цель изобретения — уменьшение анизотропни кольцевого резонатора по отношению к поляризации лучей света.

Указанная цель достигается тем, что в кольцевом резонатору, содержащем четное количество зеркал, образующих по ходу лу- 50 ча света замкнутый контур, не лежащий в одной плоскости, зеркала установлены таким образом, что плоскости падения луча света

ВНИИПИ Заказ 6095/39 на - соседние зеркала резонатора взаимно перпендикулярны, углы падения на каждое о зеркало равны 45, причем зеркала попарно оптически идентичны.

На чертеже схематически изображена в аксонометрической проекции одна из конструкций, использующая минимально возможное количество зеркал, необходимых для образования замкнутого контура.

Схема содержит зеркала 1 — 6 резонатора, где угол падения луча света на каждое зеркало резонатора равен i = 45, и прямоугольную систему координат 0х, 0, OZ, Устройство работает следуюшим образом.

Плоскость падения луча света на зеркало

1 совпадает с плоскостью XOY . Плоскость падения луча света на. зеркало 2 совпадает с плоскостью XOZ . Плоскость падения луча света на зеркало 3 совпадает с плоскостью YO2 . Плоскость падения луча света на зеркало 4 параллельна плоскости XOY . Плоскость падения луча света на зеркало 5 параллельна плоскости XOZ, Плоскость падения луча света на зеркало 6 параллельна плоскости YOZ .

Пары идентичных между собой зеркал

1 — 2, 3 — 4 и 5 — 6 образуют замкнутый контур. Каждая пара образует эквивалентное изотропное зеркало. Таким образом, предлагаемая конструкция представляет собой эквивалентный трехзеркальный резонатор, каждое зеркало которого изотропно по отношению к поляризации луча света, При этом участки контура 1 — 6; 2 — 3 и 4 — 5 могут рассматриваться как три плеча эквивалентного трехзеркального иэотропного резонатора, в которые могут быть помещены усиливающая среда и любые оптически активные вещества, которые необходимы для создания того или иного состояния поляризации встречяых волн.

В кольцевом лазере, использующемся в предлагаемом резонаторе, можно возбудить ортогонально поляризованные встречные волны, между которыми не будут существовать явления связи и захвата частот, а следовательно, можно будет измерять угловые скорости вращения, начиная с нулевых, При этом точность измерения утловых скоростей врашейия или анизотройных свойств прозрачных материалов, помещаемых в одно из свободных плеч резонатора, существенно повышается.