Лазер на органическом красителе
Изобретение относится к лазерной технике, а именно к жидкостным лазерам, и может быть использовано для создания мощных источников лазерного излучения, обладающих узкой диаграммой направленности. Цель изобретения - снижение расходимости лазерного излучения без уменьшения его яркости и повышение интенсивности выходного излучения. Лазер на органическом красителе содержит резонатор, образованный глухим 2 и полупрозрачным 3 зеркалом, расположенную в нем кювету 1 с раствором красителя, в которой вдоль образующих установлены прозрачные пластинчатые элементы для подавления неаксиальных лучей, и источник 7 накачки. Для подавления меридианальных лучей кювета выполнена кольцевой, а для подавления спиральных лучей перед одним из зеркал резонатора установлена маска 4 в виде набора эквидистантно расположенных в радиальных плоскостях поглощающих штырей, причем торцы этих элементов, обращенные к кювете, имеют зеркально отражающие покрытия, а плоскости торцов параллельны плоскостям зеркал резонатора. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУВЛИК
„80, 1450695 А 1 (5!)5 Н 01 8 3/20
ПРИ ГН!1Т СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЬФ КОМИТЕТ
ПО ИЗОВРЕТЕКИЯМ И ОТБЫТИЯМ,(46) 30,09. 90. Бюл. !! 36 (2)) 40631!7/31-25 (22) 11.03,86 (71) Институт радиофизики и электроники АН УССР (72) Н.Н.Белоусов, С.П.Гаврилов, А,М.Коробов, R.М.Кулешов и С.В,Николаевз (53) 621,375.8(088,8) (56) Черкасов А.С. и др. Тезисы докладов Всесоюзной конференции "Органические люминофоры и их применение в народном хозяйстве", Харьков, 1984, с. 16!.
Дзюбенко M.È. н др. Тезисы докладов II Всесоюзной конференции "Лазеры на основе -сложных органических соединений и их применение", Душанбе, 1977, с. 297. (54) ЛАЗЕР НА ОРГАНИЧЕСКОМ КРАСИТЕЛЕ (57) Изобретение относится к лазерной технике, а именно к жидкостным лазерам, и может быть использовано дпя создания мощных источников лазерного излучения, обладающих узкой диаграмИзобретение относится к лазерной технике, а именно к конструкциям жидкостных лазеров, и может быть использовано для создания мощных источников лазерного излучения, обладаю щих узкой диаграммой направленности.
Целью изобретения является сниже° ние расходимости лазерного излучения беэ уменьшения его яркости и повышение интенсивности выходного излучения. мой направленности. Цель изобретениясннжение расходимости лазерного излучения беэ уменьшения его яркости и повышение интенсивности выходного излучения. Jlasep на органическом красителе содержит резонатор, образованный глухим 2 и полупрозрачным 3 зер-.! калами, расположенную в нем кювету l с раствором красителя, в которой вдоль образующих установлены прозрачные пластинчатые элементы для подавления неаксиальных лучей, и источник
7 накачки. дпя подавления меридианальных лучей кювета выполнена кольцевой, а для подавления спиральных лучей перед одним из зеркал резонатора ус- о тановлена маска 4 в виде набора эквидистантно расположенных в радиальных плоскостях поглощающих штырей, причем торцы этих элементов, обращенные. С к кювете, имеют зеркально отражающие покрытия, а плоскости торцов параллельны плоскостям зеркал резонатора. ! з.п. ф-лы, 2 нл.
laa4 вфЬ
На фиг. приведена схема лазера на органическом красителе; на фиг,2 показана проекция элементов лазера ! на одно из зеркал резонатора, Кольцевая кювета с раствором Ь красителя расположена внутри резонато- . ра, образованного "глухим" 2 и полупрозрачным 3 зеркалами. Перед зеркалом 2 установлена маска 4, представляющая собой набор логлощан щих штырей, расположенных .в радиальных плоскос145069S тях равномерно между проекциями прозрачных пластинчатых элементов кюветы
I на зеркало 2. Вокруг кюветы 1 расположен источник 7 накачки.
Работает лазер следующим образом.
Под действием излучения источника
7 накачки в. растворе красителя, находящегося,в кольцевой кювете 1 возникает градиент показателя преломления, направленный к геометрической оси кюветы. Такое распределение показателя преломления делает возможным существование в активной среде стационарных траекторий для спиральных лу- 1 чей и порождает меридианальные лучи. . Благодаря кольцевой конструкции кюветь исключается возможность многократного прохождения лучей в меридианальных плоскостях кюветы, т.е. 2О полностью подавляется генерация на меридианальных лучах.
Наличие прозрачных пластинчатых элементов 6 кюветы 1 приводит к формированию групп спиральных лучей, .уг" 25 лы закручивания которых соответствуЬт.как минимум, двукратному прохождейию этих лучей между прозрачными пластинчатыми элементами кюветы. Каждой группе спиральных лучей на по- 30 верхности "глухого" зеркала 2 соответствуют зоны их максимального сосредоточения. Аксиальное излучение при этом равномерно распределено по апертуре зеркала 2. Поглощающие штыри 5 перекрывают зоны максимального сосредоточения спиральных лучей на зеркале 2. Они вносят существенно большие потери для спиральных лучей, чем для аксиальных, так как.плотность 4О спиральных лучей в зоне расположения поглощающих штырей превьш ает плотность аксиальных. Это приводит к рос ту доли аксиальных лучей в общей энер-. . гии излучения и к полному либо час- 4> тичному подавлению спиральных лучей.
Кроме того, поскольку спиральные ! лучи подавляются не только торцом, но ч боковой поверхностью пластинчатых поглощающих элементов. эффективная площадь подавления для спиральных лучей íà Stgtp больше, чем для аксиальных,где 8 — площадь боковой поверхности поглощающих пластинчатых
° элементов,. p — угол расходимости спиральных лучей..
Чтобы аксиальные лучи не терялись на пластинчатых поглощающих элементах и благодаря этому повысилась интенсивность выходного излучения, торцы этих элементов, обращенные к кювете, имеют зеркальные покрытия и ориентированы параллельно зеркалам резонатора.
Например, в лазере на органическом красителе (родамине 6Ж) с кольцевой кюветой длиной 240 мм, внутренним диаметром 73 и наружным диаметром
92 мм, внутри которой вдоль образующих установлены четыре прозрачных пластинчатых элемента, применение 60 пластинчатых поглощающих элементов длиной 43 мм, установленных перед
"глухим" зеркалом резонатора в радиальных плоскостях, привело к уменьшению расходимости более,чем в два раза и к усилении яркости почти в ри раза.
Формула изобретения
1, Лазер на органическом красителе, содержащий резонатор, образованный двумя зеркалами, расположенную в нем кювету с раствором красителя, в которой вдоль образующих установлены прозрачные пластинчатые элементы, и источник накачки,о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью снижения расходимости лазерного излучения без уменьшения его яркости кювета выполнена кольцевой и по крайней мере перед одним из зеркал резонатора установлена маска из набора эквидистантно расположенных в радиальных плоскостях пластинчатых поглощающих элементов, число которых К между проекциями соседних прозрачных пластинчатых элементов кюветы на зеркало резонатора определяется л по формуле К=2 -1, где п — натуральное число, определяемое иэ соотношения п-1< log (— ) и, Ч
Я (— Э где щ — угол расходимости лазерное го излучения в отсутствии поглощающих элементов;
Ч„ — заданный угол расходимости лазерного излучения прн наличии поглощающих элементов.
2 Лазер по и 1, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения интенсивности выходного излучения, на торцы пластинчатых поглощавУи2. f
Составитель А. Постельников
Техред М.Дидик
Корректор В.Гнрняк
Редактор Б.Федотов
Заказ 3334 Тираж 398 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
f13035, Москва, Ж-35, Раувская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, r. ужгород, ул. Проектная, 4
5 l450695 6 щит элементов, обрамленных к RfoBeTel тия, а плоскоСти торцов параллельны .нанесены зеркально отражающие покры- плоскостям зеркал резонатора.
