Лазер с управляемым спектром генерации

 

Изобретение относится к области лазерной техники и может быть использовано в лазерной и внутрирезонаторной спектроскопии , голографии, фотохимии при разделении изотопов, в лазерной спектроскопии, при оптических измерениях, для генерации сверхкоротких световых импульсов произвольной формы, при исследовании быстропротекающих процессов, при диагностике многокомпонентной плазмы, в медицине. Цель изобретения - расширение спектра генерации . Лазер с управляемым спектром генерации содержит дисперсионный элемент 1, ахроматизированный внутрирезонаторный объектив 2, активную среду 3, расположенную в фокальной плоскости объектива 2, внутрирезонаторный ахроматизированный объектив 4, удаленный от активной среды 3 на расстояние, равное его фокусному расстоянию, дисперсионный элемент 5 и устройство накачки активной среды 6. Линейные дисперсии в плоскости активной среды дисперсионных элементов 1 и 5 одинаковы, а их углы наклона относительно оптический оси лазера согласованы между собой так, что индуцированное излучение каждой длины волны, отраженное от обоих дисперсионных элементов, проходит через активную среду на одинаковом расстоянии от оптической оси лазера. 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОБЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 01 S 3/10

ГОСУДАРСТВ Е ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ- ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4759967/25 (22) 29.11.89 (46) 30.11,92, Бюл. ¹ 44 (71) Кооператив "Орион" Ленинградского производственного ремонтно-эксплуатационного объединения (72) А, Г. Жиглинский и А. M. Измайлов (56) Патент США

¹ 4287486, кл. Н 01 S 3/10, 1981.

Авторское свидетельство СССР

¹ 140663, кл. Н 01 S 3/10, 1987. (54) ЛАЗЕР С УПРАВЛЯЕМЫМ СПЕКТРОМ

ГЕНЕРАЦИИ (57) Изобретение относится к области лазерной техники и может быть использовано в лазерной и внутрирезонаторной спектроскопии, голографии, фотохимии при разделении изотопов, в лазерной спектроскопии, при оптических измерениях, для генерации сверхкоротких световых импульсов произвольной формы, при исследовании быстро». Ж „„1778841 А1 протекающих процессов, при диагностике многокомпонентной плазмы, в медицине. цель изобретения — расширение спектра генерации. Лазер с управляемым спектром генерации содержит дисперсионный элемент 1, ахроматизированный внутрирезонаторный объектив 2, активную среду 3, расположенную в фокальной плоскости объектива 2, внутрирезонаторный ахроматизированный объектив 4, удаленный от активной среды 3 на расстояние, равное era фокусному расстоянию, дисперсионный элемент 5 и устройство накачки активной среды 6. Линейные дисперсии в плоскости активной среды дисперсионных элементов

1 и 5 одинаковы, а их углы наклона относительно оптический оси лазера согласованы между собой так, что индуцированное излучение каждой длины волны, отраженное от обоих дисперсионных элементов, проходит через активную среду на одинаковом расстоянии от оптической оси лазера. 1 ил.

177AU41

Изобретение относи ся к лазерной технике и может быть использовано в лазерной и внутрирезонаторной спектроскопии, голографии, фотохимии, при разделении изотопов, в лазерной спектральном анализе, при оптических измерениях, для генерации сверхкоротких световых импульсов произвольной формы, при исследовании быстропротекающих процессов, в диагностических целях для плазменных устройств, в медицине, Целью изобретения является расширение спектра генерации лазера с управляемым спектром генерации.

На чертеже показана схема лазера с управляемым спектром генерации.

Лазер содержит дисперсионный элемент 1 (например, дифракционную решетку или призму), первый ахроматизированный внутрирезонаторный объектив 2, активную среду 3 (например, раствор органических красителей), расположенную в фокальной плоскости объектива 2, второй внутрирезонаторный ахроматизированный объектив 4, удаленный от активной среды 3 на расстояние, равное фокусному расстоянию этого объектива, второй дисперсионный элемент

5, аналогичный дисперсионному элементу

1, и устройство 6 накачки активной среды, позволяющее накачивать активную среду в направлении, перпендикулярном направлению дисперсии дисперсион ного элемента 5, Устройство накачки выполнено так, что оно позволяет накачивать участки активной среды, находящиеся на разных расстояниях от оптической оси лазера. Фокусные расстояния объективов 2 и 4 и угловые дисперсии дисперсионных элементов 1 и 5 такие, что линейные дисперсии обоих дисперсионных элементов в плоскости активной среды одинаковы. Дисперсионные элементы установлены так, что индуцированное излучение всех длин волн из спектра люминесценции активной среды после прохождения дисперсионных элементов возвращается в участки активной среды, различные для разных длин волн.

Лазер работает следующим образом, Спонтанное излучение, испущенное накачанными участками активной среды 3 после прохождения внутрирезонаторного объектива 2 параллельным пучком, направляется на дисперсионный элемент 1 и дифрагирует на нем. Излучение одной из длин волн, для которой дисперсионный элемент установлен автоколлимационно, возвращается в накачанный участок активной среды и усиливается. Затем, после прохождения внутрирезонаторного объектива 4, параллельным пучком излучение попадает на дис40

5

30 персионный элемент 5 и дифрагирует на нем. Благодаря соответствующей установке дисперсионных элементов 1 и 5, а также равенству этих линейных дисперсий в плоскости активной среды, индуцированное излучение длины волны, выделенной дисперсионным элементом 1, после отражения от дисперсионного элемента 5 возвращается в тот же накачанный участок активной среды. Изменение координаты накачки активной среды приводит к изменению длины волны генерации. Область спектра, в пределах которой возможно формирование спектра генерации, определяется произведением удвоенной величины максимального расстояния Л Х, на которое можно сместить накачанные участки активной среды от оптической оси лазера, и линейной дисперсией Dt дисперсионных элементов 1 и 5 в плоскости активной среды, Величина 2"

"h, X как это следует из рассмотрения хода лучей в лазере, равна диаметру объективов

2 и 4. Действительно, луч, параллельный оптической оси лазера в области между объективами 2 и 4 и распространяющийся от оптической оси лазера на расстоянии, равном половине диаметра объективов d/2, после отклонения обьективами и автоколлимационного отражения от дисперсионных элементов вновь будет распространяться в резонаторе на расстоянии d/2 от его оптической оси.

Сравнение с прототипом показывает, что в предполагаемом изобретении величина ЛХ, а следовательно, и ширина спектра генерации может быть увеличена вдвое за счет уменьшения потерь наклонных пучков света, возникающих при генерации излучения внеосевыми пучками активной среды.

Формула изобретения

Лазер с управляемым спектром генерации, содержащий дисперсионный элемент, активную среду, устройство накачки, первый внутрирезонаторный ахроматизированный обьектив, расположенный между активной средой и дисперсионным элементом на расстоянии от активной среды, равном фокусному расстоянию этого объектива, второй ахроматизированный объектив, расположенный по другую сторону от активной среды, и отражающий элемент, отличающийся тем,что,сцелью расширения спектра генерации, отражающий элемент выполнен в виде дисперсионного элемента, причем линейные дисперсии в плоскости активной среды первого и второго дисперсионных элементов одинаковы, а углы наклона дисперсионных элементов относительно оптической оси лазера согла1778841

Сост авитель 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 сованы между собой так, что излучение каждой длины волны, отраженное от обоих дисперсионных элементов, проходит через активную среду на одном и том же расстоянии от оптический оси лазера, при этом расстояние от активной среды до второго внутрирезонаторного объектива равно фокусному расстоянию этого объектива.