Лазер с управляемым спектром генерации
Изобретение относится к области лазерной техники и может быть использовано в лазерной и внутрирезонаторной спектроскопии , голографии, фотохимии, оптических измерениях и связи. Цель изобретения - расширение спектра генерации достигается тем, что в лазере, содержащем диспергирующий элемент 2, широкополосное зеркало 5, протяженную в поперечном к оптической оси направлении среду 4 и два ахроматизированных объектива 3, 7, дополнительно введены еще два ахроматизированных объектива 6, 8, расположенные вплотную соответственно к зеркалу 5 и активной среде 4, и широкополосное зеркало 5 выполнено в виде набора прямоугольных элементов. Особенностью данного лазера является то, что каждая спектральная компонента генерируется независимо соответствующим v частком активной среды и отражается от определенного участка зеркала 5, Использование дополнительных объективов 6, 8 уменьшает потери внеосевых компонент и в совокупности с составным зеркалом расширяет спектр генерации.2 ил. (Л С
COK)3 CGBETCKMX
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
1778840 А1 (51)5 Н 01 S 3/10
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
" ИЮЗЩ
О 1 яцц д
Б/Й1ОТЕИ г
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ м )
СО о фь.
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4318986/25 (22) 21.09.89 (46) 30.11,92. Бюл. N 44 (71) Л е н и н г радс ки и го суда рст вен н ы и университет (72) А. Г. Жиглинский и А, М, Измайлов (56) Патент США
N. 3774121, кл. Н 01 SЗ/10,,1973.
Авторское свидетельство СССР
¹ 1718313, кл. Н 01 $53/10, 1987. (54) ЛАЗЕР С УПРАВЛЯЕМЫМ СПЕКТРОМ
ГЕНЕРАЦИИ (57) Изобретение относится к области лазерной техники и может быть использовано в лазерной и внутриреэонаторной спектроскопии, голографии, фотохимии, оптических измерениях и связи. Цель изобретения— расширение спектра генерации достигается тем, что в лазере, содержащем диспергирующий элемент 2, широкополосное зеркало
5, протяженную в поперечном к оптической оси направлении среду 4 и два ахроматизированных объектива 3, 7, дополнительно введены еще два ахроматизированных объектива 6, 8, расположенные вплотную соответственно к зеркалу 5 и активной среде 4, и широкополосное зеркало 5 выполнено в виде набора прямоугольных элементов, Особенностью данного лазера является то, что каждая спектральная компонента генерируется независимо соответствующим участком активной среды и отражается от определенного участка зеркала 5, Использование дополнительных объективов 6, 8 уменьшает потери внеосевых компонент и в совокупности с составным зеркалом расширяет спектр генерации. 2 ил.
1778840
30 сто активной среды
Изобретение относится к лазерной технике и может быть использовано в лазерной и внутрирезонаторной спектроскопии, научной и изобразительной голографии, фотохимии, для передачи и хранения информации, при оптических измерениях, в лазерном спектральном анализе.
Цель изобретения — расширение спектра генерации.
На фиг. 1 представлен лазер, общий вид; на фиг. 2 — схема лазера и ход лучей в нем, Лазер содержит автоколлимационный спектральный прибор 1, состоящий из диспергирующего элемента 2 и ахроматиэированного объектива 3, активную среду 4, широкополосное зеркало 5, три ахроматизированных объектива 6, 7, 8. Первый ахроматизированный объектив 3 расположен между дисперсионным элементом и активной средой, причем активная среда находится в фокальной плоскости этого объектива. Второй ахроматизированный объектив 7 находится между активной средой и широкополосным зеркалом, третий объектив 6 расположен вплотную к широкополосному зеркалу со стороны активной среды, а четвертый объектив 8 находится вплотную к активной среде со стороны дисперсионного элемента 2. Фокусные расстояния fI, fz, 1э, f4 первого, второго, третьего и четвертого объективов выбраны такими, что удовлетворяют условиям
1/12 = 1/!2 + 1/!1; 1/f4 = 1/f> + 1/!2;
f3= 1/2!1, где !1 — расстояние между вторым объективом 7 и широкополосным зеркалом 5;
Iz — расстояние между активной средой
4 и вторым объективом 7.
Широкополосное зеркало 5 выполнено в виде набора прямоугольных элементов, а активная среда 4 может быть выполнена составной.
Устройство работает следующим образом. Спонтанное излучение накаченной активной среды раскладывается в спектр автоколлимационным спектральным прибором 1, возвращается обратно и усиливается.
Ход лучей — вид сверху — различных длин волн I, II, ill изображен на фиг. 2. Индуцированное излучение фокусируется на поверхности широкополосного резонаторного зеркала 5 с помощью ахроматизированного объектива 7. Индуцированное излучение каждой длины волны фокусируется в соответствующее ей место резонаторного зеркала, определяемое линейной дисперсией спектрального прибора в плоскости активной среды и увеличением объектива 7. Поэтому широкополосное резонаторное эеркало выполнено в виде набора отражающих элементов, причем спектральная область отражения каждого из них соответствует тем длинам волн, которые фокусируются на данном отражающем элементе. Геометрический размер каждого из них вдоль линии, параллельной направлению дисперсии спектрального прибора равен произведению требуемой спектральной ширины отражающего элемента на линейную дисперсию спектрального прибора в плоскости активной среды и на увеличение объектива 7. Под спектральной шириной отражающего элемента понимается спектральная область, в которой значение коэффициента отражения элемента превышает некоторое заданное минимальное значение Ямин, обеспечивающее выполнение условий генерации. Совокупная спектральная ширина всех отражающих элементов должна быть равна или больше требуемой ширины спектра генерации.
Индуцированное излучение, отраженное от широкополосного реэонаторного зеркала, вновь фокусируется объективом 7 на активную среду, причем излучение каждой длины волны фокусируется на свое меОбъективы 6 и 8 не меняют положения изображений, формируемых объективами
3 и 7. Они служат для уменьшения геометрических потерь внеосевых пучков и установлены так, что объектив 8 отображает объектив 3 на плоскость обьектива 7, а объектив 6 отображает объектив 7 самого на себя.
Таким образом, каждая спектральная компонента генерируется независимо соответствующим участком активной среды и от-ражается от определенного участка широкополосного зеркала, Использование дополнительных объективов 6, 8 уменьшает потери внеосевых компонентов, позволяет увеличить поперечные размеры активной среды и в совокупности с составным зеркалом, расширить спектр генерации.
Формула изобретения
Лазер с управляемым спектром генерации, содержащий последовательно расположенные дисперсионный элемент, установленный в автоколлимационное положение, первый ахроматизированный объектив, активную среду, расположенную в фокальной плоскости первого объектива, . второй ахроматиэированный объектив и широкополосное зеркало, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения спектра генерации, вплотную к широкополосному
1778840 з = 1/21i, 1/fz = 1/1г + 1/l1;
1/f4 = 1/fg+ 1/Ig, 10
Составитель О.Наний
Техред М.Моргентал
Корректор Л.Филь
Редактор В.Коляда
Заказ 4198 Тираж Подписное
ВНИИПИ 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 зеркалу установлен третий ахроматизированный объектив, плотную к активной среде со стороны дисперсионного элемента — четвертый ахроматиэированный объектив, причем фокусные расстояния f1 — f4 соответ- 5 ственно первого — четвертого объективов удовлетворяют условиям где! — расстояние между вторым объективом и широкополосным зеркалом;
Ig — расстояние между активной средой и вторым объективом, 15 а широкополосное зеркало состоит из прямоугольных элементов, максимумы коэффициентов отражения которых совпадают с длиной волны излучения, попадающего в центры этих элементов, суммарная спектральная ширина отражения прямоугольных элементов не меньше ширины требуемого спектра генерации, ширина каждого элемента вдоль линии пересечения их плоскостью дисперсии дисперсионного элемента равна произведению угловой дисперсии дисперсионного элемента на фокусное расстояние первого объектива, на увеличение второго объектива и на спектральную ширину соответствующего элемента зеркала.
