Лазер на растворах органических соединений с распределенной обратной связью
Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано при разработке лазеров как с фиксированной, так и с перестраиваемой длиной волны генерации. Цель изобретения - повышение КПД генерации. С этой целью в лазере, содержащем кювету 1 с раствором 2 органического соединения, на входную прозрачную для излучения накачки грань нанесен слой 4 светочувствительного материала. В последнем записаны две объемные фазовые голографические решетки с одинаковым периодом, поверхности максимальной интенсивности которых составляют с нормальной к входной грани кюветы углы φ=±ARCSIN[λ<SB POS="POST">H</SB>/(2DN)], где D - период голографических решеток, N - показатель преломления светочувствительного слоя на длине волны накачки.
СОЮЭ СОЕЕтСНИХ
СОЦИАЛ 1С|ИЧЕСНИХ
PECFlYF. п1 I
„„SU„„ t 452424 А 1 (51) 5 Н 01 Б 3/?0! ОСУДЛРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОВ ЕТЕНИЯМ И ЩНРЫТ1ЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
Н ABTOPCHOMY СЬ 4ДЕТЕЛЬСТВУ (46) 30.06.92.Бюл. II. 24 (2 1) 4204209/25 (22) 03.03.87 (7,I) Институт физики АН БССР (72) А.Н.Рубинов, Т.III.Эфендиев, И.А.Вабищевич, А.Д.Дасько и С.А.Рыжечкин (53) 621.375.8 (088.8) (56) Кольер P. и др. Оптическая гояография, М.: Мир, 1973, с.264.
Вабитеиич И.А., Дасько А.Д, и др.
Генерация узкой линии излучения в лазере на красителях с POC при возбуждении широким спектром. Письма 8
ЖТФ, т.8, 1982, вып.21,с.1316. (54) ЛАЗЕР НА РАСТВОРАХ ОРГАНИЧЕСКИХ
СОЕДИНЕНИЙ С РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ОБРАТНОЙ
СВЯЗЬЮ (57) Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано при разработке лазеров как с фиксированной, так и с перестраиваемой длиной волны генерации. Цель изобретения — поььппение КПД генерации. С этой целью в лазере, содержащем кювету I с раствором 2 органического соединения, на входную прозрачную для излучения накачки грань нанесен слой
4 светочувствительного материала. В последнем записаны д; е обьемные фазовые голографические решетки с одикаковым периодом, поверхности максимальной интенсивности которых составляют с нормалью к входной грани кюветы углы g = > arcsin(g„/(2Ы)), где
d " период голографических решеток, n — показатель преломления светочувствительного слоя на длине волны накачки.
Лазер работает следующим образом.
Пучок излучения накачки I„ êàïðàíляется по нормали на слой 4 из светочувствительного материала, нанесенный на прозрачную подложку 3. Подложка 3 со светочувствительным слоем 4 образуют входную грань кюветы 1 с раствором красителя 2.
Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано при разработке лазеров как с фиксированной, так и с перестраиваемой длиной волны генерации. .Целью изобретения является новыщение КПД генерации.
На чертеже приведен предлагаемый лазер.
Лазер состоит иэ кюветы 1 с раствором 2 органического соединения, входная грань состоит из подложки, 3 и слоя 4 иэ светочувствительного материала. В светочувствительном материале записаны две фазовые голографические решетки.
После прохождения через светочувствительный слой лучок накачки
I„ дифрагирует на каждой иэ фазовых ренеток.
При выборе толщины Ь светочувствительного слоя 4 иэ соотношения
ОПИСАНИЕ HSGEPETEHHR ., 1452424
»
5!тд
li h a
2 П„G где d - период олографических pe"" щеток; и — показатель преломления яеточувствйтельнсго слоя 4 ня длине волны накачки %,. При его просвечиваниинпи наблюдаю те я тольк и волны ну левого n (I порядков я волна пер вог",.: пс рядка не обрязуетсл.
У në дпфракции Ы обоих пучков, --;) порядка а растворе красителя
;»пределяется выражением
П
8 in»», "- з1пЦ . " )
*, nÄÄ) (9„) Где 1 > -- угол, который составляют поверхности максимальной интенсивности я обеих голографических решетках с нормалью к входной грани кюветы; и„. (Я„) - показатель преломлен»яя раствора красителя на длине волны пякя чки %,, с я
При выборе угла (g из соотношения
1 4 (= ягс sin --"
2 dn пучки накачки, интерферируя в. растворе красителя под углом 2, создают в нем пространственную решетку,с периодо g и о Юй О к 2 () ня которой при выполнении пороговьщ условий накачки возбуждается генерация ня,былине волны где и, - показатель преломления раствора красителя на длине ьолны генерации ф„.„ т.е, длина волны генерации не зависит GT спектрального состава някяч..си, я апределлетсл лишь величинами» д B n, Суммарная эффективность дифракции н пучки -1) порядка может достигать
907 (теоретически — около IÎÎÉ).
В этом случае практически вся энергия накачки используется для возбуждения генерации ня основе распределенной обратной связи. До минимума сводятся потери на лю-яинесцеицию раствора, возбуждаемую пучком накачки нуле« вого порядка. Зто приводит к повышению КЛЦ генерации.
Пример, Использовалась кювег 0 тя со скошенными на 5 окнами, входная грянь которой была образована стеклянной пластинкой толщиной
Q,5 мм с нанесенной на нее пленкой из светочувствительного материала (бихромированный желатин) толщиной
6-7 мк.
В пленке были. записаны две голографические фаэовые решетки с периодом d, 425 нм. В качестве активной среды использовался зтональный раствор родамина 6 ж с концентрацией
l,5 х 10 моль л Возбуждение ра-створа осуществлялось излучением азотного лазера ЛГИ-505 (импульсная мощность 20 кВт, длительность импуль" са 8 нс, частота следования импульсов — до 100 Гц). Спектр накачки состоял из нескольких узких компонент с общей шириной 0,1 нм. Излучение накачки фокусировалось цилиндрической линзои по нормали на входную грань кюветы. Пороговое значение мощности накачки составляло 2 кВт.
Спектральная ширина линии генерируемого излучения при частоте следования импульсов IGG Гц составляла
6 от 0,01 нм, КПД преобразования излучения накачки в генерацию раствора в этих условиях достигал IGX. формула изобретения
Лазер на растворах органических соединений с распределенной обратной. связью,,содержащий кювету с раствором органического соединения, на входную грань которой нанесен слой светочувствительного мптериала, прозрачного для излучения накачки, в котором записана первая фазовая голографическая дифракционная решетка, о т л и ч а ю g и и с я тем, что, с целью повышения КПД генерации, в слое светочувствительного материала записана вторая фазовая голографическая дифракционная решетка с периодом, равным периоду первой фазовой голографической решетки, причем пове. хности максимальной интенсивности обеих голографических решеток составляют,г нормалью.к..входной грани кюветы угли соответственно
1 11
Ц are sin †- — - и
2 d n
1452424
Составитель А.Постельников
Редактор Н. Васильева Техред И. Ходанич Корректор В.Бутяга
Заказ 2814 „. . Тирам 353 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиян при ГЕНТ СССР !
t3035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Уагород, ул. Проектная, Фн агсз1п --- — — )
-та 2 d n где d - перйод голографических pemeток; n " показатель преломления светочувствительного слоя на длине волны накачки jl„, 8 толщина светочувствительного слоя h выбрана нз услоВИЯ
5nd
Ф
h -------"н