Лазер с плоским резонатором и угловым селектором

 

Изобретение относится к области оптического приборостроения, в частности к устройствам лазерного излучения с селекцией поперечных мод, и может быть использовано в системах оптической связи и оптической обработки информации.. Цель - повышение энергии излучения лазера и надежности его работы. Лазер содержит внутри оптического резонатора две софокусные линзы 3 с фокусным расстоянием F и два пространственных модулятора света (диафрагмы) 4, расположенных симметрично относительно общей фокальной плоскости линз на расстоянии /J1 Ј 7Л Fa /d и имеющих размер d открытых областей, равный d - 0,8 /31(dt /F) , где d, - размер Mai - симальной ограничивающей апертуры резонатора 1 ил. (О (Л с:

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 Н 01 S 3/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1Г1.:,"(РИЦ

) С:;

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНЯТИЯ}Д

flPH ГКНТ СССР (46) 15.05, 91. Бюл. } 18 (2i) 4439949/25 (22) 13.06.88 (72) A.A.Êàëèíèíà, В.В.Любимов и Л.В.Носова (53) 621.375.8 (088.8) (56) "Справочник по лазерам". йод .ред. Бейбородина Ю.В., Киев,,Техника, 1978, с. 168.

Ананьев Ю.А. "Оптические резонаторы и проблема расходимости лазерного излучения", М.$ НHа у кKа, 1979, с. 140; (54) ЛАЗЕР С ПЛОСКИМ РЕЗОНАТОРОМ И

УГЛОВЫМ СЕЛЕКТОРОМ (57) Изобретение относится к областИ оптического приборостроения, в частности к устройствам лазерного иэлу"

Изобретение относится к области

I оптического приборостроения, в частно ст и к ус тр ой с т вам л а зер ного и злуче" ния с селекцией поперечных мод, и может быть использовано в системах o}}тической связи и оптической обработ,ки информации.

Цель изобретения — повышение энергии излучения лазера н надежности его работы.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства. Она содержит активный элемент 1 с ограни .чивавщей апертурой d» два отражаю-. щих элемента 2, две сферические лин

sg 3 с фокусным расстоянием р, установленные на двойном фокусном расстоянии друг от друга, и два пространсЪseaaanc модулятора света (ПМС) диафчения с селекцией поперечных мод, и может быть использовано в системах оптической связи и оптической обработки информации, Цель — повьппенне энергии излучения лазера и надежности

его работы. Лазер содержит внутрн оптического резонатора две софокусные линзы 3 с фокусным расстоянием

F и два пространственных модулятора света (диафрагмы) 4, расположенных симметрично относительно общей фокальной плоскости линз на расстоянии

Д1 < 7 Л F /d и имеющих размер Й открытых областей, равный d =

= 0,8 81(d /F), где d, — размер маи— симальной ограничивающей апертуры резонатора, 1 ип. рагмы 4 расположенные симметрично

Ф относительно общей фокальной плос.кости линз на расстоянии dl от нее.

Диафрагма 4 в плоскостях 1 и П, раэмерам d 41 —, расположенные симde т р

1 метрично относительно общей фокальной плоскости линз на расстоянии Д 1 от нее, отфильтровывают тот же световой пучок, что и селектор с дифракF ционной диафрагмой d g Л --; распо1

Ъ. ложенной в фокальной плоскости линз. . При внефокальном расположении двух диафрагм в угловом селекторе их рабочий диаметр (d ) может быть увеличен

d до геометрического d = dl - по!

58 940 сравнению с дифРакцион»»ь»м диаметром

3F

d -- диафрагмы, Это обстоятельст»» .

5 во дает. воэможность снизить пропорциональна (Й,,jd„) лучевь»е наг узки в плоскости диафрагMbt (M »»р ») или в .!.такое же число раз увеличить энергию

i åHåðàötè (И, „.,) при одинаковой »О плотности эн»»ргйи в плоскости диаф" рагмы., Установлено, что плоская волна с.расхоЯимостью, близкой к дйфрак.. ционной (число Штреля t =.0,85-1), . воспройзводится в лазере при

6 .«0,8 Д1 ."- вплоть до Д1 = 71, »1

2 4

=:73.F /d „. 1»ри размерах d, и Д1, 20 превышающих указанные, селективные качества предлагаемого устройства па4ают,:и кроме основной возможна ге»»Ерация,поперечных мод более высоко25 го поряДка, Т.к. при Д1 = 71 „d =

: dt

= .,0 8 А1 — =, 5 6 — а d. = —. - - тд

»

Э у 9 Ф l. : d /d < = 5,6. Это означает, что для.. З0 йолучения минимальной расход»»мости . излучения поперечный размер открытой области INC npu ei о .внсфокал:ьном .расположении может в 5-6 раз превышаТь дифра»(ционнь»й размер, необходймь»й для э той же цели в лазере с т »адиционной селекцией. Соответственно и площадь светового пятна на

Модупяторе при evo внефокальном расI положении не менее, чем в 25 pad превышает площадь светового пятна на модуляторе в фокусе. Это обстоятeJtbcTBo позволяет либо В (d g/d g) раз увеличить съем энергии излучения (M. ) в лазере при работе с предо< <с варительно допустимой лучевой нагрузкой на модуляторе, либо прн неизменном сьеме энергии снизить во столько же раз лучевую нагрузку (Ч „ „) на модуляторе и тем самым повысить надежность работы такого лазера.

Формула изобретения

Лазер с. плоским резонатором и угловым селектором, включающим два софб» кусных фокусирующих элемента я пространственны модулятор света (ПМС), отличающийся тем, что, с целью повышения энергии излучения лазера и надежности его работы .угловой селектор содержит второй ПМС, причем первь»й и. второй ПИС размещены симметрично относительно общей- фокалбной плоскости фокусирующих элементон на расстоянии А 1 от нее и имеют размер от»ьрь»тых областей д, определяемый зависимостью вида: .Л d = 0 8.81 -- где Д1 < 7

1 Ф F э

d " размер максимальной ограничивающей апертуры резоната ра;

F — фокусное расстояние фокуси-. рующих элементов, Ь вЂ” длина излучения лазера.