Способ определения коэффициента квадратичной фазовой модуляции сверхкороткого оптического импульса



Способ определения коэффициента квадратичной фазовой модуляции сверхкороткого оптического импульса
Способ определения коэффициента квадратичной фазовой модуляции сверхкороткого оптического импульса
Способ определения коэффициента квадратичной фазовой модуляции сверхкороткого оптического импульса
Способ определения коэффициента квадратичной фазовой модуляции сверхкороткого оптического импульса

 


Владельцы патента RU 2537511:

федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" (Университет ИТМО) (RU)

Способ относится к лазерной технике и может быть использован для создания устройства прямого самореферентного определения коэффициента квадратичной фазовой модуляции сверхкороткого оптического импульса. Способ определения коэффициента квадратичной фазовой модуляции сверхкороткого оптического импульса заключается в том, что исследуемый фазовомодулированный сверхкороткий импульс направляют на двухлучевой интерферометр, временной сдвиг между интерферирующими импульсами в интерферометре меньше их длительности, с помощью автокоррелятора регистрируют формируемую последовательность и по числу этих субимпульсов и длительности всей последовательности определяют искомый коэффициент квадратичной фазовой модуляции. Технический результат заключается в упрощении определения коэффициента квадратичной модуляции. 4 ил.

 

Способ относится к лазерной технике и может быть использован для создания устройства прямого самореферентного определения коэффициента квадратичной фазовой модуляции.

Известен способ определения временной формы импульса, измерения его амплитуды и фазы - оптическое стробирование с разрешением по частоте, FROG (Frequency Resolved Optical Gating) / Патент США №8068230 от 29 ноября 2011 года, МПК G01D 3/036/, основанный на неколлинеарной генерации второй гармоники. Исследуемый сверхкороткий импульс делится светоделителем на две части, которые падают на нелинейный кристалл под небольшим углом. Естественно, что неколлинеарная генерация второй гармоники возникает только тогда, когда оба импульса пересекаются в пространстве и во времени, далее в ортогональной плоскости происходит спектральное разложение импульса спектрометром. В результате чего получается двумерное изображение исследуемого импульса, разложенного по длине волны и по времени. Для определения фазовых параметров используется специальный алгоритм FROG, который заключается в определении амплитуды, фазы и временной формы за счет преобразования двумерного массива от длины волны и от времени итерационным методом. Для чего происходит преобразования данных для определения поля сигнала путем сравнения предполагаемого поля с измеренным в эксперименте. Недостаток данного способа состоит в том, что он является итерационным, что значительно усложняет обработку данных.

Наиболее близким к заявленному способу является способ определения фазовых параметров - спектральная фазовая интерферометрия для прямой реконструкции электрического поля, SPIDER (Spectral Phase Interferometry for Direct Electric-field Reconstruction) / Патент США №6633386 от 14 октября 2003 года, МПК G01D 3/036/, основанный на спектральной интерферометрии фемтосекундных импульсов света. Исследуемый импульс делится на две части. Одна часть проходит дисперсионную задержу, которая может представлять собой как пару дифракционных решеток, так и протяженную диспергирующую среду, а другая часть проходит через двухлучевой интерферометр, формирующий два импульса с разностью хода такой, чтобы они заведомо не перекрывались во времени. Два импульса, разнесенных во времени и чирпированный импульс формируют в нелинейном кристалле неколлинеарную вторую гармонику, состоящую также из двух импульсов. Каждый из этих импульсов появляется в результате взаимодействия с разными частями (во времени) чирпированного импульса, которые имеют разный спектральный состав. Следовательно, генерируемые импульсы будут иметь спектральный сдвиг. В спектральной плоскости спектроанализатора спектры этих двух импульсов интерферируют, а результат интерференции выглядит таким образом, что фаза результирующей модуляции будет выглядеть так:

где ω - частота, δω - частотный сдвиг между двумя импульсами, Δτ - временной сдвиг между двумя импульсами. Таким образом, модуляция суммарного оптического спектра пропорциональна первой производной от спектральной фазы. Зная первую производную, легко получить частотную зависимость спектральной фазы с точностью до константы. Недостаток данного способа состоит в том, что метод определения коэффициентов фазовой модуляции зависит от использования исходного импульса и не определяет параметры впрямую на выходе из диспергирующей среды.

Задача, решаемая заявляемым способом - быстродействие и упрощение определения коэффициента квадратичной фазовой модуляции.

Поставленная задача решается следующим образом. Способ определения коэффициента квадратичной фазовой модуляции сверхкороткого оптического импульса, заключающийся в том, что исследуемый импульс направляют на двухлучевой интерферометр и регистрируют совместную интерференцию сонаправленных сверхкоротких импульсов, с помощью автокоррелятора при временном сдвиге Δτ между интерферирующими импульсами, меньшем их длительности, регистрируют временную структуру суммарного поля, представляющую последовательность сверхкоротких импульсов, подсчитывают число этих импульсов Nсубимп и определяют коэффициент квадратичной фазовой модуляции α0 из следующего соотношения:

где ω0 - центральная частота лазерного излучения, τ - длительность исследуемого импульса, τпосп - длительность последовательности сверхкоротких субимпульсов, τпосл=τ+Δτ.

Заявляемый способ поясняется чертежами, где на фиг.1 показана экспериментальная схема для осуществления заявляемого способа, на фиг.2 представлена подробная схема автокоррелятора, фиг.3а демонстрирует результаты эксперимента измерения длительности фазовомодулированного сверхкороткого импульса, а фиг.3б - результат регистрации последовательности сверхкоротких импульсов автокоррелятором, на фиг.4 показаны результаты численного моделирования, проведенные для определения коэффициента квадратичной фазовой модуляции и сравнения его с экспериментальными данными. На фиг.4а представлена огибающая поля фемтосекундного фазомодулированного импульса на выходе из среды; на фиг.4б показана зависимость мгновенной частоты от времени (фаза чирпированного импульса).

Сущность заявляемого способа заключается в следующем. Авторами обнаружен эффект формирования последовательности фемтосекундных субимпульсов в результате интерференции двух фемтосекундных импульсов с квазилинейной частотной модуляцией, возникающей на этапе распространения в диспергирующих средах, при временном сдвиге, меньшем длительности интерферирующего импульса. В работе («Фазовая модуляция фемтосекундных световых импульсов, спектры которых сверхуширены в диэлектриках с нормальной групповой дисперсией», Оптический журнал, т.75, №10, 2008, сс.3-7) авторами теоретически показано, что в результате интерференции двух фемтосекундных импульсов с линейной частотной модуляцией, при временном сдвиге, меньшем длительности интерферирующего импульса, может образовываться последовательность сверхкоротких импульсов, центральная частота каждого из которых несколько отличается от частоты предыдущего. Указанная последовательность имеет квазидискретный спектр, при этом каждому компоненту спектра излучения соответствует конкретный импульс в последовательности. Частота следования фемтосекундных субимпульсов в последовательности зависит от временного сдвига при интерференции и от коэффициента квадратичной фазовой модуляции. В работе («Интерференция фемтосекундных спектральных суперконтинуумов с линейной фазовой модуляцией» Научно-технический Вестник НИУ ИТМО, вып.52, 2008, сс.3-10) авторами была теоретически изучена интерференция двух импульсов с линейной частотной модуляцией, когда временная задержка меньше длительности интерферирующих импульсов. Было показано, что при такой интерференции формируется последовательность сверхкоротких субимпульсов, а частота и длительность формируемых субимпульсов в последовательности зависит от временного сдвига между импульсами при интерференции и от коэффициента квадратичной фазовой модуляции, а также описывается следующим выражением суперпозиции полевых полей:

где t - время, E0 - амплитуда одного фемтосекундного фазовомодулированного импульса, T - длительность фемтосекундного фазовомодулированного импульса, ω0 - центральная частота фемтосекундного фазовомодулированного импульса, ωmod - частота модуляции последовательности сверхкоротких субимпульсов (φmod=α*Δτ*ω0), α0 - коэффициент квадратичной фазовой модуляции (квадратичная фазовая модуляция описывается следующим выражением: φ(t)=(φ0+At+αω0t2, α=α00), Δτ - временной сдвиг между двумя импульсами, φ0 - начальная фаза результирующего поля. Первый косинус этого выражения отвечает за фазовую модуляцию всей временной структуры, а второй отвечает за модуляцию структуры временной последовательности субимпульсов. Частота модуляции последовательности сверхкоротких субимпульсов зависит от временной задержки, центральной частоты фазовомодулированного импульса и коэффициента квадратичной фазовой модуляции. Из этого выражения, зная длительность субимпульсов, временную задержку и центральную частоту чирпированного импульса, можно определять коэффициент квадратичной фазовой модуляции. Авторами экспериментально установлен факт формирования при интерференции двух фемтосекундных импульсов с частотной модуляцией последовательности сверхкоротких субимпульсов, которой в спектральной области соответствует квазидискретный спектральный суперконтинуум. Интерференция двух фемтосекундных фазовомодулированных импульсов происходит с временным сдвигом между ними, меньшем их длительности. Продемонстрирована возможность управления длительностью и частотой повторения субимпульсов в последовательности временной задержки между интерферирующими импульсами. На фиг.3 представлен результат эксперимента. Автокорреляционная функция интерференции двух фазовомодулированных фемтосекундных импульсов I(Δτ), генерируемых в кварцевом стекле длиной 4 см для исходного импульса 20 фс и центральной части ω0=2π*с/λ0=2,415*1015 с-10=780 нм), поступающего на вход автокоррелятора 5, при временном сдвиге между импульсами: 20 фс (фиг.3б).

Заявляемый способ может быть реализован с помощью устройства, представленного на фиг.1. На схеме изображены сверхкороткий фазовомодулированный исследуемый импульс 1, который поступает на разделитель пучка 2, после чего одна часть излучения попадает на неподвижный отражатель 3, а вторая - на отражатель 4, выполненный с возможностью перемещения вдоль оптической оси относительно разделителя пучка 2, формируя двухлучевой интерферометр, в котором временной сдвиг между интерферирующими импульсами контролируется с помощью блока управления и синхронизации 5, далее результат интерференции двух фазовомодулированных сверхкоротких импульсов регистрируется автокоррелятором 6. На фиг.2 представлена подробная схема автокоррелятора 6, включающая последовательно расположенные светоделительный кубик 7, сканирующее 8 и опорное 9 зеркала, генератор второй гармоники 10 и фотоприемник 11 для регистрации поступающего излучения.

Заявляемый способ осуществляется следующим образом. Для определения длительности фазомодулированного сверхкороткого исследуемого импульса 1 с помощью автокоррелятора 5 закрываем сканирующее плечо 4 в двухлучевом интерферометре. Далее блок управления и синхронизации 6, исходя из длительности чирпированного импульса 1, осуществляет выбор величины временного сдвига между интерферирующими импульсами в управляемой линии задержки. После определения временного сдвига в двухлучевом интерферометре сканирующее плечо 4 открывается. Фазовомодулированный импульс поступает на вход разделителя пучка 2 и разделяется на два равных импульса. Линия задержки, образованная отражателями 3 и 4, формирует на своем выходе два коллинеарно распространяющихся световых импульса, сдвинутых относительно друг друга во времени. Временной сдвиг между интерферирующими импульсами для данного способа должен быть меньше длительности самого импульса, что контролируется блоком управления и синхронизации 5. В результате интерференции двух фазовомодулированных импульсов формируется последовательность сверхкоротких субимпульсов, следующих друг за другом с частотой, определяемой величиной временного сдвига в линии задержки и коэффициентом квадратичной фазовой модуляции, которая поступает на вход автокоррелятора 6. На фиг.3 представлен результат эксперимента. Исходя из результатов экспериментальных данных можно определить длительность фазовомодулированного исследуемого сверхкороткого импульса при закрытии сканирующего плеча 4, которая равна τ=180 фс, фиг.3а. На фиг.3б представлена автокорреляционная функция интерференции двух фазовомодулированных сверхкоротких импульсов I(Δτ), генерируемых в кварцевом стекле длиной 4 см для исходного импульса 20 фс и центральной части ω0=2π*c/λ0=2,415*1015 с-10=780 нм), поступающего на вход автокоррелятора 5, при временном сдвиге между импульсами: 20 фс. Определив количество субимпульсов по автокорреляционной картине Nсубимп, число субимпульсов равно количеству побочных максимумов в автокорреляционной функции плюс центральный максимум, и, зная временную задержку Δτ, можно определить частоту повторения сверхкоротких субимпульсов в последовательности, , где τпосл - длительность последовательности, τпосл=τ+Δ τ, τпосл=200 фс. Из формулы 2 частота модуляции последовательности ωmod=α*τ*ω00*τ*ω00. ωпосл≈ωmod Следовательно , отсюда коэффициент квадратичной фазовой модуляции равен:

Коэффициент квадратичной фазовой модуляции в данном случае равен α0=1,47*10-4. Для сравнения мы привели результаты численного моделирования распространения импульса длительностью 20 фс, центральной длины волны 780 нм в кварцевом стекле длиной 4 см. На фиг.4 представлены результаты моделирования распространения в кварцевом стекле 4 см фемтосекундного импульса длительностью 20 фс и центральной частотой ω0=2π*c/λ0=2,415*1015 с-10=780 нм), фиг.4а - пунктирная линия (огибающая поля). На фиг.4а представлена огибающая поля фемтосекундного фазомодулированного импульса на выходе из среды, а на фиг.4б показана зависимость мгновенной частоты от времени (фаза чирпированного импульса). Из результатов определено, что длительность фазомодулированного импульса на выходе из среды τ=180 фс, а коэффициент квадратичной фазовой модуляции α0 при аппроксимации линейной функцией φ(t)=φ0+At+α ω0t2, где α=α00, равен α0=1,43*10-4.

Таким образом, в заявляемом способе определение коэффициента квадратичной фазовой модуляции происходит прямым самореферентным способом за счет того, что исследуемый сверхкороткий импульс направляют на двухлучевой интерферометр, с помощью автокоррелятора регистрируют формируемую последовательность и по числу этих субимпульсов и длительности всей последовательности определяют искомый коэффициент, все это обеспечивает достижение технического результата, состоящего в упрощении и быстродействии определения коэффициента квадратичной фазовой модуляции.

Способ определения коэффициента квадратичной фазовой модуляции сверхкороткого оптического импульса, заключающийся в том, что исследуемый импульс направляют на двухлучевой интерферометр и регистрируют совместную интерференцию сонаправленных сверхкоротких импульсов, отличающийся тем, что с помощью автокоррелятора при временном сдвиге Δτ между интерферирующими импульсами, меньшем их длительности, регистрируют временную структуру суммарного поля, представляющую последовательность сверхкоротких импульсов, подсчитывают число этих импульсов Nсубимп и определяют коэффициент квадратичной фазовой модуляции α0 из следующего соотношения:

где ω0 - центральная частота лазерного излучения, τ - длительность исследуемого импульса, τпосл - длительность последовательности сверхкоротких субимпульсов, τпосл=τ+Δτ.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к источнику импульсного лазерного излучения, который включает в себя последовательно оптически связанные между собой лазер с непрерывным излучением, оптический коммутатор, блок согласования, средство оптической задержки, оптическое средство суммирования излучения, фокусирующую систему.

Изобретение относится к способу (варианты) и системе (варианты) для лазерной сварки и может быть использовано для соединения различных деталей друг с другом. Система содержит источник (1) лазерного луча, коллиматор (2) лазерного луча и фокусирующее устройство (3).

Изобретение относится к оптической технике. Компенсатор термонаведенной деполяризации γ0 включает в себя расположенный на оптической оси компенсирующий оптический элемент, установленный за поглощающим оптическим элементом.

Изобретение относится к лазерной технике. Способ вывода и регулирования энергии/мощности выходного излучения лазера заключается в установке в резонатор лазера под углом к его оси отражающего элемента на подвижном основании, положение которого определяет уровень выводимой энергии/мощности после запуска лазера и установки требуемого уровня энергии/мощности накачки.

Группа изобретений относится к медицинской технике. Система содержит: источник импульсного лазерного излучения с параметрами излучения, подобранными для выполнения, посредством фотодеструкции, разреза в роговице глаза, сканер для осуществления перемещения лазерного излучения, электронный блок управления, блок модулятора для модулирования лазерных импульсов, испускаемых источником.

Способ и устройства относятся к лазерной технике и могут быть использованы для контроля допустимого уровня инверсии населенности активных сред, используемых в приборах телекоммуникации, хирургии и металлообработки.

Изобретение относится к технике формирования импульсов тока в устройствах оптической накачки лазеров, например в источниках светодиодной накачки или в источниках питания импульсных газонаполненных ламп накачки с разрядом через лампу накопительного конденсатора.

Изобретение относится к технике формирования импульсов тока, в частности к устройствам питания импульсных газонаполненных ламп накачки твердотельных лазеров с разрядом через лампу накопительного конденсатора.

Изобретение относится к лазерной технике. Химический импульсно-периодический лазер с непрерывной накачкой и модуляцией добротности резонатора, состоящий из задающего генератора, предусилителя и оконечного усилителя.

Изобретение относится к области лазерной техники и может быть использовано для создания пучков когерентного излучения с высокой плотностью мощности. .

Изобретение относится к области генерирования СВЧ колебаний и может использоваться в системе электропитания, связи, телеметрии. Достигаемый технический результат - повышение качества информации, передаваемой по СВЧ трафику, за счет повышения отношения сигнал/шум, увеличение КПД. Генератор СВЧ квантов на основе электронного пучка, создаваемого электронной пушкой, и электромагнитного датчика содержит электродуговой плазматрон (1); две электронные пушки (2), которые формируют и модулируют рабочей частотой ωp электронные пучки (3); две рабочие полости (5), электроды (4) корректирующего напряжения; барьеры электронов (6), каналы СВЧ квантов (7), в которых размещены электромагнитные датчики (8) СВЧ квантов, с помощью которых получают аналоговую информацию о генерируемых СВЧ квантах, приемо-передающую аппаратуру(9) СВЧ трафика, систему автоматического регулирования параметров генерируемых СВЧ квантов, включающую: аналого-цифровой преобразователь (10), компаратор (11), программатор кодов (12) СВЧ квантов, цифро-аналоговый преобразователь (13); два резонансных контура (14), силовой трансформатор-преобразователь (16), средняя точка (15) первичной цепи которого соединена с катодом электродугового плазматрона (1). 1 ил.

Изобретение относится к области лазерной физики и технике формирования мощных импульсов СО2 лазера. Оно обеспечивает генерацию коротких импульсов большой энергии, имеющих минимальную угловую расходимость, что позволяет получать высокоинтенсивные пучки СО2 лазера, предназначенные, в частности, для создания лазерно-плазменного источника ионов. Устройство состоит из одномодового задающего генератора, работающего на линии Р(20) 10-мкм полосы СО2, оптической системы согласования и трехпроходового СО2-усилителя, образованного широкоапертурной активной средой СО2 лазера и резонансно-поглощающей ячейкой SF6+N2 (воздух) атмосферного давления, которые последовательно размещены внутри и на оси конфокального телескопа, включающего большое вогнутое и малое выпуклое зеркала. Изобретение базируется на многократном прохождении импульса задающего генератора последовательно через резонансно-усиливающую и резонансно-поглощающую среду, что увеличивает крутизну нарастания начального импульса и приводит к компрессии импульса по длительности при нелинейном усилении, эффективно повышая его мощность. Трехкратное прохождение резонансных сред поглотителя и усилителя в аксиально-симметричной геометрии, во-первых, позволяет многократно применить описанный способ, а во-вторых, позволяет использовать пространственные эффекты повышения светового поля в соответствующих точках среды за счет интерференции, что повышает эффективность компрессии импульса в усилителе. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к лазерной технике. Оптическая система лазерного компрессора для лазерных установок с широкой апертурой лазерного пучка основана на паре параллельных дифракционных решеток с одинаковым периодом дополненной, по крайней мере, одной парой параллельных дифракционных решеток с одинаковым периодом. Вдоль оптической оси по направлению распространения лазерного излучения пары параллельных дифракционных решеток расположены таким образом, что лазерное излучение сначала последовательно проходит первые решетки всех пар дифракционных решеток, начиная с первой пары решеток, а затем последовательно вторые решетки всех пар дифракционных решеток, начиная с последней пары решеток, причем различные пары дифракционных решеток ориентированы относительно друг друга под разными углами, выбранными в зависимости от максимального габаритного размера, оптических характеристик применяемых дифракционных решеток и параметров лазерного излучения. Технический результат заключается в обеспечении требуемой групповой дисперсии заданного широкоапертурного пучка светового излучения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области оптоэлектронной техники и касается оптоэлектронного передатчика. Оптоэлектронный передатчик состоит из источника питания, лазера, повернутого полупрозрачного отражательного зеркала, корректирующей линзы, электрического модулятора, малогабаритного фотоприемника и автоматического коммутатора. Оптический выход лазера связан через повернутое полупрозрачное отражательное зеркало с оптическим входом корректирующей линзы. Оптический выход корректирующей линзы связан с оптическим входом малогабаритного фотоприемника, имеющего выход, соединенный через электрический модулятор с первым входом автоматического коммутатора. Автоматический коммутатор имеет второй вход и выход, соответственно соединенные с выходом источника питания и со входом лазера. Технический результат заключается в уменьшении габаритов и энергопотребления устройства. 1 ил.

Изобретение относится к лазерной технике. Импульсный двухрежимный твердотельный лазер содержит поворотную двухгранную прямоугольную призму для излома оси резонатора, активный элемент (АЭ), выполненный с ВКР-преобразованием, клиновый компенсатор, вторую двухгранную прямоугольную призму, составляющую с выходным зеркалом единый концевой элемент резонатора и лампу накачки. Дополнительно установлены с возможностью ввода/вывода из зоны лучей между АЭ и второй двухгранной призмой две размещенные под углом 90 град. относительно друг друга плоскопараллельные пластины (ПП) и между первой прямоугольной призмой и АЭ - пассивный лазерный затвор (ПЛЗ1). На входные поверхности плоскопараллельных пластин (ПП) и ПЛЗ1 нанесено светоделительное покрытие, минимально отражающее излучение для рабочих длин волн и максимально отражающее излучение для нерабочей длины волны. Пассивный лазерный затвор ПЛЗ1 наклонен относительно торца АЭ на угол α>d/L, где L - расстояние от АЭ до ПЛЗ1, d - диаметр АЭ. Плоскопараллельные пластины и первый пассивный лазерный затвор (ПЛЗ1) выполнены с возможностью вывода из резонатора с одновременным вводом в резонатор второго пассивного лазерного затвора (ПЛЗ2). Технический результат заключается в обеспечении возможности работы лазера как в безопасном для глаз диапазоне волн, так и на длине волны излучения основного перехода. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах электропитания, связи, управления, телеметрии. Технический результат состоит в увеличении энергии взаимодействия электронов в пучке, а следовательно, мощности СВЧ-генерации и кпд системы электропитания. Способ генерации СВЧ квантов заключается в формировании электронного пучка при помощи электронной пушки с одновременной модуляцией его анодным полем электронной пушки на рабочей частоте системы электропитания, последующем сжатии электрическим полем, например, двойного электрического слоя для повышения энергии пучка и плотности заряда и дальнейшей остановки электронов при помощи барьера, состоящего из диэлектрического и электропроводящего слоев, во время которой электроны отдают энергию в виде электромагнитных квантов с параметрами, зависящими от значения корректирующего напряжения поля рабочей частоты, которым воздействуют на сжатый электронный пучок до остановки электронов. Затем электроны направляют в систему электропитания для получения электрической мощности рабочей частоты. 1 ил.

Изобретение относится к лазерной технике для распределения или переключения произвольно поляризованного излучения от одного лазерного источника по ряду оптических направлений с контролируемой поляризацией и мощностью. Преобразуют исходный пучок лазерного излучения со случайной поляризацией во множество плоско-поляризованных пучков. Деполяризуют исходный лазерный пучок и разделяют его поляризационным делителем на пару плоско-поляризованных пучков равной мощности излучения и по крайней мере один пучок после преобразования его поляризации делят на следующую пару с заданным соотношением мощностей. Пучок из любой пары конвертируют частотным конвертером. Достигают требуемое перераспределение исходной лазерной мощности с преобразованием поляризации и частоты излучения. 4 н. и 15 з.п. ф-лы, 9 ил., 1 табл.

Изобретение относится к волоконному одночастотному лазеру со сканированием частоты. Указанное устройство содержит схему волоконного лазерного источника с пассивным сканированием частоты, в котором временная динамика состоит из периодической группы импульсов. При этом каждый импульс является одночастотным лазерным излучением, а частота генерации изменяется от импульса к импульсу. Также выходное лазерное излучение полностью поляризовано, а состояния поляризации импульсов внутри принимают одно из двух значений. По этой причине импульсы легко пространственно разделяются с помощью поляризационного фильтра. В таком случае выходное лазерное излучение лазерного источника состоит из периодических одночастотных импульсов с одним поляризационным состоянием. Технический результат заключается в улучшении амплитудной стабильности интенсивности выходного лазерного излучения, в регуляризации временной динамики интенсивности лазерного излучения, в улучшении поляризационных и спектральных качеств выходного лазерного излучения и в обеспечении возможности сохранения стабильной поляризации лазерного излучения на выходе, а также в расширении области применения и ассортимента устройств данного назначения. 3 н. и 56 з.п. ф-лы, 7 ил.

Лазерная система одномодового одночастотного излучения содержит систему поворотных зеркал, установленных с возможностью образования кольцевого резонатора и по меньшей мере одной дополнительной петли излучения в нём. Перекрестье каждой дополнительной петли локализовано в центральной области среды активного элемента. При этом каждая дополнительная N-я петля излучения формируется пучком излучения, проходящим среду активного элемента N+1-й раз. Пучки излучения каждой из петель записывают обращающие волновой фронт зеркала в среде активного элемента - дифракционную решётку усиления, а генерируемые пучки излучения отражаются от них и когерентно складываются между собой, образуя при этом выходное лазерное излучение. Технический результат - уменьшение порогового усиления активного элемента, числа активных элементов в парциальном генераторе при построении многоканальных лазерных систем, габаритных размеров лазерной системы; расширение диапазона активных сред, используемых для генерации лазерного излучения; осуществление генерации лазерного излучения на не основных лазерных переходах для его дальнейшего смещения в среднюю инфракрасную область спектра лазерного излучения. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Аподизатор лазерного пучка включает зубчатую диафрагму и пространственный фильтр, в котором зубчатая диафрагма с радиусом окружности вершин зубцов Rd дополнена корректирующим элементом. Корректирующий элемент выполнен в виде установленного соосно с диафрагмой непрозрачного кольца с внешним радиусом Rout<Rd и внутренним радиусом Rin, причем Rout-Rin<<Rd, Rd-Rout<<Rd. Корректирующий элемент может быть установлен в плоскости зубчатой диафрагмы или на некотором расстоянии от нее. Техническим результатом изобретения является формирование лазерного пучка с высоким коэффициентом заполнения апертуры, распространяющегося без значительных дифракционных искажений профиля интенсивности на расстояния. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх