Способ управления спектром генерации лазера и лазер с управляемым спектром генерации

 

Изобретение относится к лазерной технике и может быть использовано в лазерной спектроскопии, голографии, фотохимии, внутрирезонаторной спектроскопии, для передачи информации и в оптических измерениях . Цель изобретения - расширение спектра генерации и формирование требуемого распределения мощности по спектру генерации. Сущность изобретения заключается в том, что резонатор лазера выполняют таким, что излучение различных длин волн усиливается различными участками активной среды, а требуемой распределение мощности по спектру генерации обеспечивается соответствующим распределением плотности мощности накачки по активной среде. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 Н 01 S 3/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21).4274242/25 (22) 01.97.89 (46} 07.03.92. Бюл. N - 9 (71) Ленинградский государственный. универсихет (72) А.ГгЖиглинский и А.М;Измайлов (53) 621.376.8(088.8) (56) Патент США М 4287486, кл. Н 01 $3/10, 1981.

Патент CLOA М 3774121, кл. Н 01 S 3/10, 1973; (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СПЕКТРОМ ГЕНЕРАЦИИ ЛАЗЕРА И ЛАЗЕР С УПРАВЛЯЕМЫМ СПЕКТРОМ ГЕНЕРАЦИИ (57) Изобретение относится к лазерной технике и может быть использовано в лазерной

Изобретение относится к лазерной технике и может быть использовано в лазерной

- спектроскопии; голографии, фотахимии, внутрирезонаторной спектроскопии, для передачи информации, в оптических измерениях.

Цель изобретения — расширение спектра генерации и формирование требуемого распределения мощности по спектру генерации.

На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 ход йучей а и б, соответствующих различным длинам волн.

Лазер содержит автоколлимационный .спектральный прибор 1, состоящий из дисперсионного элемента 2 и ахроматизированного обьектива 3, активную среду 4, . зеркало 5 резонатора и ахроматизирован„„Я )„„1718313 А1 спектроскопии, голографии, фотохимии, внутрирезонаторной спектроскопии, для передачи информации и в оптических измерениях. Цель изобретения — расширение спектра генерации и формирование требуемого распределения мощности по спектру генерации. Сущность изобретения заключается в том, что резонатор лаЗера выполняют .таким, что излучение различных длин волн усиливается различными участками активной среды, а требуемой распределение мощности по спектру 3 ! генерации обеспечивается соответствующим распределением плотности мощности накачки по активной среде. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

4 ный объектив 6, световодный жгут 7, лазер О

8 накачки, фокусирующую линзу 9. 6д

Активная среда 4 накачивается излучением лазера 8 накачки с помощью световод- () ного жгута 7. Спонтанное иапучение накачанных участков активной среды раскладывается в спектр автоколлимационным спектральным прибором 1, возвращается обратно и усиливается на тех длинах волн, область фокусировки излучения которых в фокальной плоскости спектрального прибора совпадает с накачанными участками активной среды (ход лучей а и б — вид сверху — различных длин волн изображен на.фиг. 2).

Индуцированное излучение этих длин волн фокусируется на поверхности резонаторного зеркала 5 с помощью ахроматизированного объектива 6, а после отражения от резонаторного зеркала вновь фокусируется

1718313 объективом 6 в накачанные участки активной среды. Резонатор лазера,. образованный:автоколлимационным спектральным прибором 1, объективом 6 и резонаторным зеркалом 5,-обладает свойством отображе- 5 ния точек активной среды самих в себя. Это .позволяет направлять индуцированное излучение каждой длины волны в свое место активной среды при всех последовательных проходах индуцированного излучения че-. 1 рез резонатор.

Объективы 3 и 6 должны быть ахроматизированными для того, чтобы предотвратить разьюстировку резонатора за счет хроматической аберрации при рабо- 1 те лазера в широкой спектральной области

Таким образом, в предлагаемом устройстве осуществляется разделение излучающих центров, ответственных за генерацию 2 различных длин волн, а положительная обратная связь, необходимая для генерации, обеспечивается одновременно для всех заданных длин волн генерации.

Каждый иэ выходных концов световодного жгута накачивает определенную область активной среды.

Мощность накачки распределена йо активной среде пропорционально отношению заданного распределения мощности по спектру генерации к спектральной эффек- тивности генерации активной среды так, что формируется заданное распределение мощности по спектру генерации.

Активная среда 4 обладает широким спектром люминесценции и может быть выполнена в виде набора активных сред. В качестве активной среды можно использовать твердотельные, газовые или жидкостные среды.

Излучение требуемого спектрального состава выводится из резонатора предлагаемого лазера либо через резонаторное зеркало 5, либо, если оно выполнено глухим, а в качестве диспергирующего элемента используется дифракционная решетка, через нулевой порядок дифракции

Формула изобретения

1. Способ управления спектром генерации лазера, заключающийся в осуществлении накачки активной среды и в направлении излучения. различных длин волн на различные участки активной среды, отличающийся тем, что, с целью расширения спектра генерации и формирования требуемого распределения мощности

0 по спектру генерации, мощность накачки перераспределяют по активной среде по закону, соответствующему требуемому спект-. ральному распределению мощности генерации.

5 2. Лазер с управляемым спектром генерации, содержащий устройство накачки, резонатор и расположенные в нем дисперсионный элемент, активную среду, протяженную в направлении, перпендику0 лярном оптической оси и совпадающем с направлением . линейной дисперсии дисперсионного элемента,. отличающийся тем, .что, с целью расширения спектра генерацйи и формирования требуемого распределения

5 мощности по спектру генерации, в резонатор лазера дополнительно введены два ахроматизированных объектива; а дисперсионный элемент выполнен в виде автоколлимационного дисперсионного эле30 мента и совмещен с концевым отражателем резонатора, при этом первйй ахроматизированный объектив расположен между дис-. персионным зяементом,и активной средой на расстоянии от активной среды, равном

35 его фокусному расстоянию,-а с противоположной стороны от активной среды расположен второй ахроматизированный объектив, при этом обратная величина рас-: стояния между ними и фокальной плоско40 стью .первого объектива равна разности обратной величины фокусного расстояния этого объектива и обратной величины расстояния от него до зеркала резонатора, устройство накачки содержит лазер Накачки, .

45 оптически связанный с входом световодно.го жгута, выход которого выполнен разветвленным, причем выходные концы жгута распределены по активной среде в соответствии с требуемым спектром генерации, .

1718313

Составитель О. Старосельская

Техред М.Моргентал Корректор М.Демчик

Редактор Н.Гунько

Заказ 887 . Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101