Оптический вентиль с компенсацией термонаведенной деполяризации в магнитном поле



Оптический вентиль с компенсацией термонаведенной деполяризации в магнитном поле
Оптический вентиль с компенсацией термонаведенной деполяризации в магнитном поле
Оптический вентиль с компенсацией термонаведенной деполяризации в магнитном поле

 


Владельцы патента RU 2619357:

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики Российской академии наук" (ИПФ РАН) (RU)

Оптический вентиль с компенсацией термонаведенной деполяризации в магнитном поле включает в себя последовательно расположенные поляризатор, два магнитооптических элемента, установленных внутри магнитной системы и невзаимно вращающих плоскость поляризации проходящего излучения на суммарный угол, равный 45°, и анализатор. При этом отношение длин магнитооптических элементов определяется коэффициентами линейного поглощения α0, коэффициентами теплопроводности κ, термооптическими характеристиками Q, параметрами оптической анизотропии материалов ξ, из которых они изготовлены, и постоянной Верде используемых материалов. Конкретные значения длин магнитооптических элементов и направления кристаллографических осей магнитооптических элементов выбираются из условий равенства невзаимного фарадеевского вращения 45 градусам и максимума степени изоляции оптического вентиля. Технический результат заявленного решения заключается в повышении эффективной компенсации термонаведенной деполяризации в оптических вентилях лазеров с большой средней мощностью от 1 до 5 кВт при более простом изготовлении и настройке схемы оптического вентиля. 1 з.п. ф-лы, 2ил.

 

Изобретение относится к оптической технике и может быть использовано как элемент оптической развязки или невзаимный вращатель поляризации на эффекте Фарадея для лазеров с большой средней мощностью от 1 до 10 кВт.

Основной проблемой, препятствующей разработке и созданию оптических вентилей и вращателей для лазеров с большой средней мощностью, является наличие поляризационных искажений лазерного луча как на прямом, так и на обратном проходе магнитооптического элемента, обусловленных поглощением излучения в материале магнитооптического элемента при прохождении через него мощного лазерного излучения. Поляризационные искажения лазерного луча приводят к ухудшению важнейших характеристик таких приборов.

Поглощение излучения в магнитооптическом элементе вызывает неоднородное по поперечному сечению распределение температуры, что приводит к следующим физическим механизмам изменения поляризации излучения: к неоднородному распределению угла поворота плоскости поляризации, вызванному зависимостью постоянной Верде от температуры и к появлению одновременно с циркулярным (эффект Фарадея) линейного двулучепреломления, связанного с механическими напряжениями из-за градиента температуры (фотоупругий эффект). Наибольший вклад в поляризационные искажения мощного лазерного луча в магнитооптическом элементе вносит фотоупругий эффект (Хазанов Е.А. Компенсация термонаведенных поляризационных искажений в вентилях Фарадея. «Квантовая электроника», 26, №1, 1999, стр. 59-64). Количественно величину поляризационных искажений описывают с помощью интегральной степени термонаведенной деполяризации γ, которая определяется как отношение мощности деполяризованной компоненты поля к полной падающей мощности излучения и зависит от термооптической характеристики материала Q (А.В. Мезенов, Л.Н. Сомс, А.И. Степанов. Термооптика твердотельных лазеров. Ленинград: Машиностроение, 1986), параметра оптической анизотропии материала ξ, теплопроводности материала κ, длины волны лазерного излучения λ и полной выделившейся мощности внутри оптического элемента W≈αLPlaser, здесь α - коэффициент поглощения материала, L - длина оптического элемента, Plazer - мощность проходящего через оптический элемент излучения.

Аналогом предлагаемого изобретения может служить однокомпонентный компенсатор термонаведенной деполяризации в поглощающем оптическом элементе лазера, в котором в качестве поглощающего элемента используется, например, оптический вентиль (патент RU 2527257 C1, МПК (2006.01) H01S 3/10, G02F 1/01, публ. 27.08.2014). Упомянутая система оптический вентиль - компенсирующий элемент содержит последовательно расположенные на оптической оси поляризатор, магнитооптический элемент, помещенный в магнитное поле, в котором он невзаимно поворачивает плоскость поляризации проходящего излучения на 45°, компенсирующий оптический элемент и анализатор, при этом выбором материала компенсирующего оптического элемента с ξ<0 или со знаком разности коэффициентов пьезооптического тензора (π1112), противоположным знаку аналогичной разности для материала магнитооптического элемента, из схемы исключается поляризационный вращатель. Параметры компенсирующего элемента определяются выбором материала компенсирующего элемента и условием минимума суммарной термонаведенной деполяризации в системе оптический вентиль - компенсирующий элемент.

В описанном приборе принципиальным является то, что в компенсирующем элементе отсутствует циркулярное двулучепреломление (то есть он не обеспечивает фарадеевского вращения поляризации). Именно из этих условий найдены параметры компенсирующего элемента. При наличии в компенсирующем элементе циркулярного двулучепреломления пропадает эффективная компенсация термонаведенной деполяризации (компенсирующий элемент перестает выполнять свою функцию) и, что более принципиально, суммарный угол фарадеевского вращения становится отличным от 45°, а, следовательно, оптический вентиль перестает выполнять свою основную функцию - изоляцию оптического излучения.

Наиболее близкой по технической сущности заявляемой конструкции является конструкция оптического вентиля, содержащая последовательно расположенные на оптической оси поляризатор, два магнитооптических элемента, установленные в магнитной системе, и анализатор, при этом магнитооптические элементы поворачивают плоскость поляризации на 22,5° каждый, а между ними расположен взаимный поляризационный вращатель, вращающий плоскость поляризации излучения на угол ϕ. Оба упомянутых магнитооптических элемента изготовлены из одного и того же монокристалла с ориентацией [001], но имеют различные направления кристаллографических осей θ1 и θ2 относительно поляризации падающего на оптический вентиль излучения, при этом угол поворота плоскости поляризации ϕ во взаимном поляризационном вращателе лежит в пределах от 70° до 74°, отношение длин магнитооптических элементов варьируется от 0,96 до 1, и конкретные их значения определяются параметром оптической анизотропии материала ξ, из которого они изготовлены, а направления кристаллографических осей θ1 и θ2 магнитооптических элементов относительно поляризации лазерного излучения выбираются из условия максимума степени изоляции оптического вентиля (патент RU 2458374 C1, МПК7 G02F 1/09, G02B 5/30, публ. 10.08.2012).

Одним из недостатков известного технического решения прототипа является использование в схеме прототипа взаимного поляризационного вращателя, расположенного в магнитном поле между магнитооптическими элементами (такое положение взаимного поляризационного вращателя в техническом решении прототипа необходимо для реализации компенсации термонаведенной деполяризации, возникающей в магнитооптических элементах оптического вентиля при прохождении сквозь них лазерного излучения с высокой средней мощностью). Так как магнитное поле имеет максимум своего значения в середине магнитной системы, а магнитооптические элементы, изготовленные из одного материала, для эффективной компенсации должны обеспечивать одинаковое фарадеевское вращение плоскости поляризации проходящего излучения, а следовательно, находиться в одинаковом по величине магнитном поле, то взаимный поляризационный вращатель попадает в максимум магнитного поля. Обычно взаимный поляризационный вращатель изготавливают из кристаллического кварца, который для вращения плоскости поляризации излучения с λ=1 микрон на угол 70°-74° должен быть длиной 11,22 мм-11,86 мм. Таким образом, область внутри магнитной системы размером порядка 11 мм с максимальным магнитным полем не используется, магнитооптические элементы располагаются в более слабом магнитном поле, и для обеспечения того же фарадеевского вращения элементы изготавливаются на ~10-15% большей длины (по сравнению с ситуацией (вариантом) расположения в максимуме магнитного поля), что дополнительно увеличивает термонаведенные эффекты в них. Дополнительно к этому, наличие взаимного поляризационного вращателя в схеме прототипа увеличивает количество оптических поверхностей, которые порождают паразитные блики. Эти блики могут привести к пробою оптики или самовозбуждению усилителей в лазерной системе. Усложняется настройка схемы оптического вентиля, так как настроить три элемента (два магнитооптических и взаимный поляризационный вращатель) сложнее, чем два. И в заключение, необходимость в оптических вентилях с компенсацией термонаведенной деполяризации в магнитном поле возникает при большой средней мощности лазерного излучения. При таких мощностях требование к качеству обработки поверхностей и качеству диэлектрического просветляющего покрытия значительно возрастает, а следовательно, возрастает и стоимость каждого используемого оптического элемента и полная стоимость оптического вентиля.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является разработка более простого в изготовлении и настройке и более надежного в работе оптического вентиля, обеспечивающего сравнимую с прототипом степень изоляции для лазеров со средней мощностью от 1 до 5 кВт, состоящего из двух магнитооптических элементов, установленных в максимуме магнитного поля магнитной системы.

Технический результат в разработанном оптическом вентиле с компенсацией термонаведенной деполяризации в магнитном поле достигается за счет того, что он, как и оптический вентиль прототип, содержит последовательно расположенные на оптической оси поляризатор, два магнитооптических элемента, установленных в магнитной системе, в которой они невзаимно вращают плоскость поляризации проходящего излучения на суммарный угол, равный 45°, и анализатор.

Новым в разработанном оптическом вентиле с компенсацией термонаведенной деполяризации в магнитном поле является то, что магнитооптические элементы изготовлены из магнитоактивных монокристаллических материалов с ориентацией кристаллографических осей [001], хотя бы один из которых обладает отрицательным параметром оптической анизотропии (ξ<0) или материалы обладают разными знаками разности пьезооптических коэффициентов (π1112), что позволяет реализовать эффективную компенсацию термонаведенной деполяризации, возникающую в одном из магнитооптических элементов при прохождении через другой, без использования, в отличие от прототипа, взаимного поляризационного вращателя между магнитооптическими элементами оптического вентиля. При этом оба магнитооптических элемента обеспечивают фарадеевское вращение, суммарная величина которого равна 45°, и могут быть изготовлены из разных материалов. Численно рассчитывается термонаведенная деполяризация системы двух магнитооптических элементов. Зная постоянные Верде используемых материалов, продольное распределение магнитного поля в магнитной системе, термооптические характеристики Q, параметры оптической анизотропии ξ, коэффициенты теплопроводности κ, коэффициент поглощения α используемых материалов, варьируя длины магнитооптических элементов и положения кристаллографических осей в них, ищутся такие их значения, при которых суммарный угол фарадеевского вращения в магнитооптических элементах, помещенных в магнитное поле, равняется 45°, а термонаведенная деполяризация системы минимальна. Для нахождения термонаведенной деполяризации используется формализм матриц Джонса. Каждый оптический элемент описывается своей матрицей Джонса, при этом учитывается геометрия оптических элементов, форма и размер греющего излучения, способ отвода от них тепла и ориентация их кристаллографических осей. Зная матрицы Джонса для каждого оптического элемента и поле на входе, можно найти поле на выходе и вычислить термонаведенную деполяризацию системы магнитооптических элементов.

Такое построение оптического вентиля с компенсацией термонаведенной деполяризации в магнитном поле в соответствии с п. 1 формулы позволяет создать оптический вентиль, состоящий из двух магнитооптических элементов, установленных в максимуме магнитного поля магнитной системы, в котором реализуется эффективная компенсация термонаведенной деполяризации без использования взаимного поляризационного вращателя, что позволяет более эффективно использовать области сильного магнитного поля, тем самым уменьшая необходимую для 45° фарадеевского вращения длину магнитооптических элементов. Это уменьшает общее количество оптических граней и приводит к уменьшению количества паразитных бликов, порождаемых оптическим вентилем, что повышает надежность его работы, а также обеспечивает удешевление его общей стоимости. Отсутствие взаимного поляризационного вращателя дополнительно упрощает изготовление и настройку оптического вентиля при сохранении основного потребительского свойства оптического вентиля - степени изоляции при высокой средней мощности лазерного излучения.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 представлена в разрезе схема разработанного оптического вентиля с компенсацией термонаведенной деполяризации в магнитном поле в соответствии с пунктом 1 формулы.

На фиг. 2, а изображены направления кристаллографических осей, определяемые углами θ1 и θ2 в магнитооптических элементах относительно оси x в том случае, если оба магнитооптических элемента изготовлены из монокристаллов с ориентацией [001], а направление оси x выбрано совпадающим с направлением поляризации лазерного излучения на входе в оптический вентиль.

На фиг. 2, б изображено характерное поперечное распределение локальной термонаведенной деполяризации в монокристалле с ориентацией [001]. Угол ϕ определяет максимум положения одного из лепестков термонаведенной деполяризации по отношению к оси x.

Оптический вентиль с компенсацией термонаведенной деполяризации в магнитном поле, изготовленный в соответствии с п. 1 формулы и представленный на фиг. 1, содержит два магнитооптических элемента 1 и 2, изготовленных из магнитоактивных монокристаллических материалов с ориентацией кристаллографических осей [001]. Как минимум один из элементов 1 и 2 изготовлен из монокристалла с отрицательным параметром оптической анизотропии или элементы 1 и 2 изготовлены из материалов, отличающихся знаком разности пьезооптических коэффициентов (π1112). Магнитооптические элементы 1 и 2 помещены в сильное однородное магнитное поле, создаваемое магнитной системой 3, выполненной, например, на постоянных магнитах, либо на сверхпроводящем соленоиде. Снаружи магнитной системы 3, вдоль оптической оси z вентиля находятся поляризатор 4 и анализатор 5, расположенные по разные стороны относительно магнитной системы 3.

В примере конкретной реализации разработан оптический вентиль с компенсацией термонаведенной деполяризации в магнитном поле по схеме, представленной на фиг. 1. В качестве магнитооптических элементов 1 и 2 использованы монокристаллы тербийскандийалюминиевого граната (TSAG) и тербийгаллиевого граната (TGG) с ориентацией [001] каждый. Эти два материала имеют одинаковый знак разности коэффициентов пьезооптического тензора (π1112). Элемент 1 изготовлен из монокристалла TSAG с отрицательным параметром оптической анизотропии ξTSAG=-101, (αQ/κ)TSAG=1,44⋅10-9 1/BT, VTSAG(λ=1075нм)=46,2 рад/T⋅M. Элемент 2 изготовлен из монокристалла TGG с положительным параметром оптической анизотропии ξTGG=2,25, (αQ/κ)TGG=5,24⋅10-8 1/Вт, VTGG(λ=1075 нм)=37 рад/T⋅м (I.L. Snetkov, R. Yasuhara, А.V. Starobor, Е.A. Mironov, and О.V. Palashov. "Thermo-Optical and Magneto-Optical Characteristics of Terbium Scandium Aluminum Garnet Crystals," IEEE Quantum Electron. 51, 1-7 (2015)). Для магнитной системы 3, обеспечивающей однородное магнитное поле с индукцией 2,5 Тесла, длина монокристалла TSAG равняется L1=4,9 мм, а угол наклона одной из кристаллографических осей к направлению поляризации падающего лазерного излучения θ1=52,8°; длина монокристалла TGG - L2=2,4 мм, а θ2=-25,6°. Магнитооптический элемент 1, изготовленный из монокристалла TSAG с отрицательным параметром оптической анизотропии, обеспечивает фарадеевское вращение поляризации проходящего излучения на 32,3°, а магнитооптический элемент 2, изготовленный из монокристалла TGG, обеспечивает фарадеевское вращение поляризации проходящего излучения на 12,7°, таким образом, суммарное фарадеевское вращение составляет 45°. При таком отношении длин магнитооптических элементов 1 и 2 и таких положениях кристаллографических осей θ1 и θ2 относительно поляризации падающего излучения достигается максимально эффективная компенсация термонаведенной деполяризации, что позволяет обеспечить степень изоляции более 30 дБ вплоть до мощности непрерывного излучения в 5 кВт.

Разработанный оптический вентиль с компенсацией термонаведенной деполяризации в магнитном поле с параметрами, выбранными в соответствии с пунктом 1 формулы, представленный на фиг. 1, работает следующим образом.

Лазерное излучение большой средней мощности (в общем случае - неполяризованное) на прямом проходе через оптический вентиль сначала поступает на поляризатор 4, делится в нем на два ортогонально поляризованных луча. Один из лучей выводится из схемы поляризатором 4 и далее не рассматривается. Второй линейно поляризованный луч сначала проходит сквозь магнитооптический элемент 2, изменяя плоскость поляризации на +ϕ. Затем излучение проходит через магнитооптический элемент 1, дополнительно изменяя плоскость поляризации на угол +45°-ϕ. Таким образом, суммарный угол невзаимного фарадеевского вращения составляет +45°, именно под таким углом направлена ось анализатора 5. Углы невзаимного фарадеевского вращения определяются постоянными Верде используемых материалов, распределением величины магнитного поля в магнитной системе, длинами и положением магнитооптических элементов внутри магнитной системы. Основное излучение проходит анализатор 5 и далее используется по назначению, а его деполяризованная компонента, которая возникла в элементах 1 и 2, выводится анализатором 5 из схемы. На обратном проходе прошедшее анализатор 5 линейно поляризованное излучение проходит через магнитооптические элементы 1 и 2. Так как эффект Фарадея невзаимный, то плоскость поляризации излучения поворачивается на те же +45°. Поляризация основной компоненты излучения составит 90° и полностью отразится поляризатором 4, что позволяет, например, защитить источник лазерного излучения от отраженного излучения. Из-за высокой средней мощности проходящего излучения в элементах 1 и 2 возникает термонаведенное двулучепреломление и в проходящем излучении возникают поляризационные искажения. Деполяризованная компонента излучения пройдет через поляризатор 4 и будет определять степень изоляции оптического вентиля.

Принцип работы устройства оптического вентиля с компенсацией термонаведенной деполяризации в магнитном поле аналогичен принципу работы прототипа. При прохождении каждого магнитооптического элемента 1 и 2 лазерное излучение частично поглощается, что приводит к неоднородному распределению температуры внутри каждого магнитооптического элемента, а вследствие этого возникают напряжения, которые, благодаря фотоупругому эффекту, приводят к термонаведенному двулучепреломлению. Термонаведенное двулучепреломление в каждой точке поперечного сечения магнитооптического элемента изменяет как разность хода между собственными поляризациями, так и сами собственные поляризации, которые становятся эллиптическими. Возникающее термонаведенное двулучепреломление зависит от используемого монокристаллического материала, его материальных констант и положения кристаллографических осей в магнитооптическом элементе. Это приводит к возникновению деполяризованной компоненты у изначально линейно поляризованного излучения. Отношение мощности деполяризованной компоненты к полной падающей мощности лазерного излучения определяет термонаведенную деполяризацию γ в каждом магнитооптическом элементе. Как показано в работе (Ilya Snetkov, Anton Vyatkin, Oleg Palashov, and Efim Khazanov Drastic reduction of thermally induced depolarization in CaF2 crystals with [111] orientation. Optics Express, Vol. 20, Issue 12, pp. 13357-13367 (2012)) в средах с отрицательным параметром оптической анизотропии поведение распределения локальной термонаведенной деполяризации кардинально отличается от аналогичного поведения в средах с положительным параметром оптической анизотропии при вращении кристалла относительно направления распространения лазерного излучения. Если параметр оптической анизотропии положителен, то распределение термонаведенной деполяризации при вращении кристалла с ориентацией [001], представляющее собой так называемый «мальтийский крест» (см. фиг. 2, б), относительно направления распространения лазерного излучения колеблется в некоторых пределах, зависящих от величины параметра оптической анизотропии и не превышающих 90°. То есть, каждый лепесток «мальтийского креста» не выходит из своего квадранта (0°<ϕ<90°). В случае если параметр оптической анизотропии материала отрицательный, «мальтийский крест» при вращении кристалла относительно направления распространения лазерного излучения неравномерно вращается с удвоенной частотой.

Лепестки «мальтийского креста» при таком вращении проходят через каждый из квадрантов (ϕ непрерывно изменяется от 0° до 360°). Каждый лепесток характеризуется знаком термонаведенного двулучепреломления, который в соседних лепестках различен. Таким образом, при использовании магнитооптических элементов 1 и 2 из материалов с положительными параметрами оптической анизотропии и одинаковыми знаками разности пьезооптических коэффициентов (π1112) без использования кварцевого вращателя нельзя добиться компенсации термонаведенной деполяризации, т.к. лепестки «мальтийского креста» с одинаковым знаком термонаведенного двулучепреломления находятся в одинаковых квадрантах и поворотом элементов нельзя переместить лепестки в другой квадрант. Для осуществления компенсации необходим еще один элемент - поляризационный вращатель, который меняет состояние поляризации прошедшего излучения так, что знаки у лепестков изменяются на противоположные, что и было продемонстрировано в прототипе.

Однако, если материал имеет отрицательный параметр оптической анизотропии (ξ<0), то возможно простым поворотом оптического элемента совместить лепестки с противоположными знаками. В другом случае, если разности коэффициентов пьезооптического тензора (π1112) у материалов первого и второго магнитооптических элементов имеют противоположные знаки, то и знаки термонаведенного двулучепреломления в одинаковых квадрантах у них будут противоположные и необходимо лишь совместить максимумы лепестков. Соотношение длин магнитооптических элементов 1 и 2 и ориентация их кристаллографических осей θ1 и θ2 подбираются такими, чтобы величины возникающего в них термонаведенного двулучепреломления и ориентации наводимых собственных поляризаций были максимально близкими. Таким образом, разность хода между двумя собственными поляризациями в разных магнитооптических элементах происходит в противоположных направлениях, деполяризованная компонента поля уменьшается и вследствие этого суммарная деполяризация в разработанном оптическом вентиле уменьшается, что и позволяет решить поставленную задачу.

Таким образом, полная развязка прямого и обратного лучей разработанным оптическим вентилем осуществляется за счет невзаимности фарадеевского вращения, высокая степень изоляции при высокой средней мощности проходящего излучения достигается за счет эффективной компенсации термонаведенной деполяризации, возникающей в одном магнитооптическом элементе при прохождении через второй. А достижение эффективной компенсации термонаведенной деполяризации при использовании только двух магнитооптических элементов без взаимного поляризационного вращателя между ними достигается за счет изготовления как минимум одного из магнитооптических элементов из монокристаллического материала с отрицательным параметром оптической анизотропии или за счет изготовления магнитооптических элементов из материалов, имеющих разный знак разности коэффициентов пьезооптического тензора (π1112).

1. Оптический вентиль с компенсацией термонаведенной деполяризации в магнитном поле, содержащий последовательно расположенные на оптической оси поляризатор, два магнитооптических элемента, установленных в магнитной системе и невзаимно вращающих плоскость поляризации проходящего излучения на суммарный угол, равный 45°, и анализатор, отличающийся тем, что магнитооптические элементы изготовлены из магнитоактивных монокристаллических материалов с ориентацией кристаллографических осей [001], хотя бы один из которых обладает отрицательным параметром оптической анизотропии (ξ<0) или материалы обладают разными знаками разности пьезооптических коэффициентов (π1112), при этом отношение длин магнитооптических элементов определяется коэффициентами линейного поглощения α0, коэффициентами теплопроводности κ, термооптическими характеристиками Q, параметрами оптической анизотропии материалов ξ, из которых они изготовлены, и постоянной Верде используемых материалов, а конкретные значения длин магнитооптических элементов и направления кристаллографических осей θ1 и θ2 магнитооптических элементов относительно поляризации лазерного излучения выбираются из условий равенства невзаимного фарадеевского вращения 45 градусам и максимума степени изоляции оптического вентиля.

2. Оптический вентиль с компенсацией термонаведенной деполяризации в магнитном поле по п. 1, отличающийся тем, что первый магнитооптический элемент длиной 4,9 мм изготовлен из монокристалла тербийскандийалюминиевого граната (TSAG) с , второй магнитооптический элемент длиной 2,4 мм изготовлен из монокристалла тербийгаллиевого граната (TGG) с , а направления кристаллографических осей θ1 и θ2 относительно поляризации лазерного излучения составляют соответственно θ1=52,8° и θ2=-25,6°.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к оптической технике и может быть использовано как элемент оптической развязки на эффекте Фарадея для лазеров, подверженных влиянию окружающей среды.

Изобретение относится к оптической технике, а именно к изоляторам Фарадея для неполяризованного лазерного излучения. Изолятор Фарадея содержит последовательно расположенные на оптической оси поляризационный расщепитель пучка, магнитооптический элемент, установленный в магнитной системе, выполненной с использованием постоянных магнитов, полуволновую пластину и поляризационный соединитель пучка.

Изобретение относится к оптической технике и может быть использовано как элемент оптической развязки или невзаимный вращатель поляризации на эффекте Фарадея для лазеров с большой мощностью.

Изобретение относится к оптической технике и может быть использовано как элемент оптической развязки на эффекте Фарадея для лазеров с субкиловаттной средней мощностью излучения.

Изобретение относится к оптической технике для мощных лазерных пучков. Магнитная система в изоляторе Фарадея для лазерных пучков с квадратным поперечным профилем распределения интенсивности изготовлена с квадратной апертурой путем заполнения ее центральных областей, через которые не проходит лазерный пучок, цилиндрическими сегментами постоянных магнитов.
Изобретение относится к выращиванию монокристаллов тербий-скандий-алюминиевого граната и может быть использовано в магнитной микроэлектронике для сцинтилляторной и лазерной техники, в частности для создания изоляторов Фарадея для лазерного излучения высокой средней по времени мощности и высокой энергии в импульсе.

Изобретение относится к оптике и представляет собой изолятор Фарадея на постоянных магнитах для лазеров большой мощности. Изолятор включает в себя последовательно расположенные на оптической оси поляризатор, магнитооптический элемент, установленный в магнитной системе, выполненной с использованием постоянных магнитов, и анализатор, при этом в его магнитной системе области, наиболее подверженные перемагничиванию, заполнены неферромагнитной средой.

Изобретение относится к отрасли оптической обработки информации и может быть использовано для управления когерентными потоками света в оптоэлектронных и магнитофонных приборах, системах отображения, хранения и передачи информации и др.

Изобретение относится к монокристаллу со структурой типа граната, который может быть использован в оптической связи и устройствах для лазерной обработки. Данный монокристалл представлен общей формулой (Tb3-xScx)(Sc2-yAly)Al3O12-z, где 0<x<0,1; 0≤y≤0,2; 0≤z≤0,3, является прозрачным и способен ингибировать образование трещин в процессе резки.

Группа изобретений относится к производству монокристалла алюмотербиевого граната, который может быть использован в качестве фарадеевского вращателя для оптических изоляторов.
Наверх