Гелий-неоновый лазер с внутрирезонаторной модуляцией излучения на =0,63 мкм

 

Гелий-неоновый лазер с внутрирезонаторной модуляцией излучения на λ=0,63 мкм, содержащий последовательно расположенные комбинированное выходное зеркало на λ=0,63 мкм и λ=3,39 мкм, газоразрядную трубку с брюстеровскими окнами, магнитооптическую фарадеевскую ячейку из пластины железоиттриевого граната, помещенной в модулирующее магнитное поле, глухие зеркала резонатора, отличающийся тем, что, с целью стабилизации выходных характеристик путем уменьшения длины оптического резонатора и упрощения конструкции, глухие зеркала резонатора и магнитооптическая фарадеевская ячейка выполнены в виде единого блока, а пластина железоиттриевого граната выполняет роль подложки, на внутренней по отношению к резонатору стороне которой последовательно нанесены интерференционное покрытие на λ=0,63 мкм и просветляющее покрытие на λ=3,39 а на внешней стороне - отражающее покрытие на λ=3,39 .

Изобретение относится к области лазерной техники и может быть использовано в лазерных линиях связи, в лазерном газоанализе, в измерительной технике и др. Цель изобретения стабилизация выходных характеристик лазера и упрощение конструкции модулятора. Это достигается тем, что оба зеркала резонатора He-Ne лазера являются комбинированными, т.е. работающими одновременно на двух длинах волн l = 0,63 и 3,39 мкм, причем подложкой одного из зеркал является, например, кварц, другого пластинка из железоиттриевого граната. Суть изобретения поясняется чертежом. Резонатор двухволнового лазера образован плоским и сферическим комбинированными зеркалами, расположенными на расстоянии L≈1 м. Интерференционное комбинированное зеркало, полупрозрачное для λ = 0,63 и 3,39 мкм, являющееся выходным, состоит из кварцевой подложки 1, внутреннего интерференционного покрытия 2 на λ = 3,39 мкм и внешнего интерференционного покрытия 3 на λ = 0,63 мкм.0,. Коэффициент отражения покрытия 3, определяющий величину выходной мощности излучения на l = 0,63 мкм, не должен быть меньше 0,96. Коэффициент отражения покрытия 2, наоборот, должен быть небольшим (0,2-0,4) и не превышать так называемый максимальный коэффициент отражения, при котором будет происходить полное подавление слабой линии на λ = 0,63 мкм. Активный элемент лазера состоит из газоразрядной трубки 4, герметизированной брюстеровскими окнами 5 (окна играют роль неидеального поляризатора), которая наполнена гелием и неоном в обычном соотношении. Глухое сферическое зеркало образовано интерференционным покрытием 6 на λ = 0,63 мкм, просветляющим покрытием 7 на λ = 0,39 мкм, нанесенным на подложку 8, изготовленную из пластины железоиттриевого граната. С другой стороны подложки нанесено покрытие 9, отражающее излучение с λ = 3,39 мкм. Коэффициент отражения интерференционного покрытия 6 должен быть достаточно большим (0,98-0,99). Просветляющее покрытие 7, предназначено для уменьшения энергетических потерь на отражение передней поверхностью подложки из железоиттриевого граната, имеет пропускание на λ = 3,39 мкм порядка 0,92. Коэффициент отражения покрытия 9 приблизительно равнялся 0,98. Следовательно, резонатор для излучения с λ = 0,63 мкм образуется отражающими покрытиями 3 и 6, а резонатор для излучения с λ = 3,39 мкм покрытиями 2 и 9. Глухое зеркало помещено в модулирующий соленоид 10, который возбуждается генератором 11. Магнитооптическая ячейка фарадеевского типа, помещенная в аксиальный соленоид 10, размещена внутри резонатора для λ = 3,39 мкм. На этой длине волны железоиттриевый гранат почти полностью прозрачен, поэтому размещение его внутри оптического резонатора практически не влияет на условие генерации. Для излучения с λ = 0,63 мкм фарадеевский вращатель находится вне резонатора. Магнитооптический модулятор работает следующим образом. Направление линейной поляризации излучения с λ = 3,39 мкм при наличии модулирующего тока в соленоиде 10 поворачивается за счет фарадеевского эффекта в железоиттриевом гранате подложки 8 на угол, значительно превосходящий однопроходное вращение. При прохождении излучения через брюстеровские она 5 появляется компонента поля, поляризованная перпендикулярно направлению пропускания, и она будет тем больше, чем больше угол поворота плоскости поляризации, тем, следовательно, меньше будет величина интенсивности излучения с λ = 3,39 мкм, существующего внутри резонатора лазера. Таким образом, изменяя величину тока в модулирующем соленоиде 10, можно управлять интенсивностью излучения с λ = 3,39 мкм, а также за счет сильной связи перехода с λ = 3,39 мкм и λ = 0,63 мкм можно эффективно управлять интенсивностью излучения с λ = 0,63 мкм.

Формула изобретения

Гелий-неоновый лазер с внутрирезонаторной модуляцией излучения на λ=0,63 мкм, содержащий последовательно расположенные комбинированное выходное зеркало на λ=0,63 мкм и λ=3,39 мкм, газоразрядную трубку с брюстеровскими окнами, магнитооптическую фарадеевскую ячейку из пластины железоиттриевого граната, помещенной в модулирующее магнитное поле, глухие зеркала резонатора, отличающийся тем, что, с целью стабилизации выходных характеристик путем уменьшения длины оптического резонатора и упрощения конструкции, глухие зеркала резонатора и магнитооптическая фарадеевская ячейка выполнены в виде единого блока, а пластина железоиттриевого граната выполняет роль подложки, на внутренней по отношению к резонатору стороне которой последовательно нанесены интерференционное покрытие на λ=0,63 мкм и просветляющее покрытие на λ=3,39 мкм,а на внешней стороне отражающее покрытие на λ=3,39 мкм.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000

Извещение опубликовано: 27.12.2000        

---