Резонансный отражатель



Резонансный отражатель
Резонансный отражатель
Резонансный отражатель

 


Владельцы патента RU 2426207:

Микаелян Геворк Татевосович (RU)

Резонансный отражатель состоит из набора, по крайней мере, двух плоскопараллельных прозрачных пластин. Пластины выполнены с различными толщинами и разделены строго фиксированным воздушным промежутком. Толщина одной пластины, толщина другой пластины и толщина воздушного промежутка удовлетворяет следующим условиям: 70≤d1≤100, 170≤d2≤200, 60≤t≤80, где d1 - толщина одной плоскопараллельной прозрачной пластины, мкм; d2 - толщина другой плоскопараллельной прозрачной пластины, мкм; t - толщина воздушного промежутка, мкм. Технический результат заключается в обеспечении возможности уменьшения ширины огибающей спектра лазерного излучения. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к области квантовой электроники и может быть использовано в лазерах для уменьшения ширины огибающей спектра лазерного излучения.

Известен лазерный резонатор (см. патент RU №637903, МПК: H01S 3/08, опубл. 15.12.1978 г., автор Зигфрид Польце), образованный отражателями, один из которых выполнен в виде дифракционной решетки, имеющей канавки, канавки дифракционной решетки выполнены с переменной глубиной и крутизной стенок, которые плавно уменьшаются по длине дифракционной решетки в направлении, перпендикулярном шагу канавки, причем ось поворота дифракционной решетки расположена вне оси резонатора.

Недостатком данного устройства является недостаточная линейная дисперсия у используемой дифракционной решетки для получения уменьшения ширины огибающей спектра лазерного излучения у линеек лазерных диодов при использовании коллимирующих линз небольшого (порядка 1,5 мм) размера.

Известно использование объемных Бреговских решеток (см. патент US №7298771, МПК: H01S 3/08, опубл. 29.09.2009, патент US №7596165, МПК: H01S 3/08, опубл. 29.09.2009), в качестве селективных зеркал для улучшения спектральных характеристик излучения лазера.

Недостатком данного устройства является чрезвычайно высокая сложность изготовления и как следствие высокая себестоимость устройства.

Наиболее близким аналогом-прототипом является резонансный отражатель, представляющий собой набор плоскопараллельных прозрачных диэлектрических пластин равной толщины без покрытий, разделенных строго фиксированным воздушным промежутком. Интерференционные явления, возникающие при многократном отражении света от пластин такого рефлектора, приводят к зависимости его коэффициента отражения от частоты (длины волны) излучения.

Однако данное устройство при использовании в качестве выходного зеркала имеет недостаточную его селективность из-за одинаковой толщины пластин.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в уменьшении ширины огибающей спектра лазерного излучения без использования трудных в изготовлении объемных Бреговских решеток.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в резонансном отражателе, состоящем из набора, по крайней мере, двух плоскопараллельных прозрачных пластин с различными толщинами, разделенных строго фиксированным воздушным промежутком, толщина одной пластины, толщина другой пластины и толщина воздушного промежутка удовлетворяет следующим условиям:

70≤d1≤100, 170≤d2≤200, 60≤t≤80,

где d1 - толщина одной - первой плоскопараллельной прозрачной пластины, мкм;

d2 - толщина другой - второй плоскопараллельной прозрачной пластины, мкм;

t - толщина воздушного промежутка, мкм.

Кроме того, в резонансный отражатель дополнительно введены разделительные пластины с толщиной 60≤h≤80, где h - толщина разделительной пластины, мкм, при этом разделительные пластины расположены между плоскопараллельными прозрачными пластинами; разделительные пластины расположены, по крайней мере, по двум краям плоскопараллельных прозрачных пластин.

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, примером конкретного исполнения и описанием.

На фиг.1 схематично изображен резонансный отражатель.

На фиг.2 показана зависимость коэффициента отражения от длины волны резонансного отражателя, рассчитанного на 850 нм.

На фиг.3 изображено сужение ширины огибающей спектра лазерного излучения при использовании заявляемого резонансного отражателя.

На чертежах введены следующие обозначения:

1 - первая пластина плоскопараллельная прозрачная;

2 - вторая пластина плоскопараллельная прозрачная;

3 - воздушный промежуток;

4 - разделительные пластины.

Резонансный отражатель (см. фиг 1) состоит из набора, по крайней мере, двух плоскопараллельных прозрачных пластин 1 и 2, разделенных строго фиксированным воздушным промежутком 3, величину которого определяют разделительные пластины 4,

В наборе последовательно расположены пластины с различными толщинами, например, из двух, при этом толщина одной пластины d1 отличается от толщины другой пластины d2. В случае, если резонансный отражатель состоит из набора n пластин, тогда толщина каждой последующей пластины отличается от толщины предыдущей пластины, т.е. выполняется условие:

d1≠d2;

d2≠d3;

……

dn-1≠dn,

где n - число пластин в наборе,

d1 - толщина первой плоскопараллельной прозрачной пластины,

d2 - толщина второй плоскопараллельной прозрачной пластины,

d3 - толщина третьей плоскопараллельной прозрачной пластины,

dn-1 - толщина n-1-ой плоскопараллельной прозрачной пластины;

dn - толщина n-ой плоскопараллельной прозрачной пластины.

Размеры - толщины первых двух пластин при n=2 находятся в пределах 70÷100 мкм, 170÷200 мкм, а размер - толщина воздушного промежутка находится в пределах 60÷80 мкм.

При толщинах, отличных от указанного диапазона, сужение ширины огибающей спектра лазерного излучения, например, у линеек полупроводниковых лазеров происходит неэффективно.

Резонансный отражатель работает следующим образом.

Интерференционные явления, возникающие при многократном отражении света от плоскопараллельных прозрачных пластин 1 и 2 (см. фиг.1) приводят к зависимости коэффициента отражения резонансного отражателя от длины волны излучения. Зависимость коэффициента отражения такого резонансного отражателя от длины волны является сложной функцией и определяется решением с помощью ЭВМ обычных уравнений оптики тонких пленок. На фиг 2 показана характерная зависимость коэффициента отражения от длины волны резонансного отражателя, рассчитанного на 850 нм, при толщинах пластин порядка 70÷100 мкм, 170÷200 мкм при воздушном промежутке размером 60÷80 мкм.

Промышленная применимость. Был изготовлен опытный образец резонансного отражателя РО-5 в лабораторных условиях. Испытания показали, что при использовании такого резонансного отражателя в качестве выходного зеркала, например, для полупроводникового лазера и линейки полупроводникового лазера происходит сужение ширины огибающей спектра лазерного излучения от первоначального значения 3,5 нм до значений 0,5 нм (см. фиг 3).

Заявляемое устройство может быть изготовлено методами серийного производства.

Работоспособность заявляемого устройства подтверждена экспериментально: конструкция резонансного отражателя изготовлена и опробована.

1. Резонансный отражатель, состоящий из набора, по крайней мере, двух плоскопараллельных прозрачных пластин с различными толщинами, разделенных строго фиксированным воздушным промежутком, отличающийся тем, что толщина одной пластины, толщина другой пластины и толщина воздушного промежутка удовлетворяет следующим условиям: 70≤d1≤100, 170≤d2≤200, 60≤t≤80, где d1 - толщина одной плоскопараллельной прозрачной пластины, мкм; d2 - толщина другой плоскопараллельной прозрачной пластины, мкм; t - толщина воздушного промежутка, мкм.

2. Резонансный отражатель по п.1, отличающийся тем, что дополнительно введены разделительные пластины с толщиной 60≤h≤80, где h - толщина разделительной пластины, мкм, при этом разделительные пластины расположены между плоскопараллельными прозрачными пластинами.

3. Резонансный отражатель по п.2, отличающийся тем, что разделительные пластины расположены, по крайней мере, по двум краям плоскопараллельных прозрачных пластин.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области квантовой электроники и может быть использовано при изготовлении газовых лазеров с трехзеркальным резонатором, с визуально закрытым внутрирезонаторным пространством и перестраиваемой длиной волны излучения.

Изобретение относится к области квантовой электроники и лазерной физики и может найти свое применение при разработке твердотельных лазеров, в научных исследованиях, в медицине и технике.

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть применено в мощных лазерах, например в газопроточных электроразрядных импульсно-периодических, размещаемых на различных транспортных средствах и генерирующих излучение во время движения.

Изобретение относится к области лазерной физики и может быть использовано при получении импульсов лазерного излучения длительностью 0,01-1нс. .

Изобретение относится к лазерной технике, в частности к твердотельным импульсным лазерам. .

Изобретение относится к твердотельным лазерным гироскопам, предназначенным для измерения скорости вращения или относительных угловых положений, и используется, в частности, в области аэронавигации.

Изобретение относится к твердотельным лазерным гироскопам, предназначенным для измерения скорости вращения или относительных угловых положений, и может быть использовано, в частности, в области аэронавигации.

Изобретение относится к лазерам с распределенной обратной связью (РОС), в которых в качестве брэгговской решетки используется двумерный фотонный кристалл. .

Изобретение относится к квантовой электронике, в частности к оптическим резонаторам мощных лазеров, которые могут использоваться в машиностроении, например при резке металлов.

Изобретение относится к лазерным гироскопам и предназначено для увеличения срока службы трехосного гироскопа

Изобретение относится к лазерной технике и является лазером, генерирующим излучение в импульсном режиме

Изобретение относится к оптическим устройствам, основанным на использовании явлений полного внутреннего отражения и интерференции световых потоков

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники

Изобретение относится к лазерной технике

Изобретение относится к лазерной технике

Изобретение относится к области лазерной техники, в том числе к линейным атомным и ионным лазерам, используемым в прецизионной интерферометрии, голографии, и особенно к кольцевым гелий-неоновым лазерам

Способ позиционирования трех передвижных зеркал в лазерном гирометре, содержащем три кольцевых лазерных резонатора, осуществляется при запуске гирометра. Каждый из резонаторов содержит среду, возбуждаемую для генерирования световых волн. Каждый из резонаторов образован набором зеркал, включающим два передвижных зеркала. Каждое из трех передвижных зеркал участвует в образовании двух резонаторов. Осуществляют предварительное позиционирование трех зеркал. Осуществляют перемещение одновременно трех зеркал с одинаковой амплитудой, меньшей или равной промежуточной моде резонатора, таким образом, чтобы каждый из резонаторов проходил через длину, при которой обеспечивается максимальное усиление. Интенсивность волн, проходящих через каждый из резонаторов, измеряют для каждого триплета положений, занимаемых зеркалами. На основании трех триплетов определяют длины каждого из резонаторов, при которой в нем обеспечивается максимальная интенсивность. Определяют конечные положения зеркал, при которых обеспечивается максимальная интенсивность в трех резонаторах. Технический результат заключается в обеспечении возможности ускорения позиционирования зеркал. 6 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к области лазерной локации. Лазерное устройство контроля околоземного космического пространства содержит установленные на первой оптической оси вспомогательный источник лазерного излучения, селектор угловых мод с первым зеркалом резонатора, задающий генератор рабочего лазерного излучения, полупрозрачное зеркало вывода излучения и второе зеркало резонатора. За зеркалом вывода установлены полностью отражающее зеркало, усилитель рабочего излучения, спектроделительное зеркало, первое и второе опорно-поворотные устройства (ОПУ). Отражающие поверхности зеркал ОПУ установлены встречно друг другу. За задней гранью спектроделительного зеркала расположены средства видеонаблюдения и контроля за положением удаленного объекта, а также оптико-электронное устройство для регистрации отраженного зондирующего излучения. На оптической оси, не совпадающей с первой, расположен локационный модуль, включающий последовательно установленные на оптической оси источник зондирующего лазерного излучения, средства формирования пространственного профиля и расходимости зондирующего излучения, полностью отражающую зеркальную систему транспортировки зондирующего излучения, третье и четвертое ОПУ, средства видеонаблюдения и контроля за положением удаленного объекта. Отражающие поверхности зеркал ОПУ установлены встречно друг другу. Также устройство содержит автоматизированную систему управления и контроля режимов работы, связанную с системой топогеодезической и временной привязки. Технический результат заключается в расширении объема контролируемого космического пространства. 13 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к лазерной технике и может быть использовано в конструкциях газовых лазеров. Оптическая система формирования лазерного излучения для газового лазера на основе неустойчивого оптического резонатора телескопического типа содержит заключенные в герметичный газовый объем глухое зеркало резонатора и выходное зеркало резонатора и обеспечивает вывод лазерного излучения через выходное окно. При этом выходное зеркало резонатора выполнено на рабочей поверхности расположенного на оптической оси системы линзового мениска по центру. Линзовый мениск с выходным зеркалом, ограничивающий активный газовый объем, выполняет функцию выходного окна оптической системы. Технический результат заключается в обеспечении возможности упрощения конструкции оптической системы, что приводит к снижению потерь энергии лазерного излучения за счет уменьшения количества оптических элементов в системе, а также в обеспечении возможности эффективного управления пространственными характеристиками лазерного излучения. 1 ил.
Наверх