Оптический квантовый генератор на растворах органических красителей

 

ОПТИЧЕСКИЕ KBAHTOBblf* ГЕНЕРАТОР HA РАСТВОРАХ ОРГАНИЧЕСКИХ КРАСИТЕЛЕЙ с возбуждением от вспомогательного лазера, содержащий треугольную призму, угол при вершине которой составляет 90**, а одна из боковых граней находится в контакте с генерирующим раствором красителя, отличающийся тем, что, с целью обеспечения одновременной генерации на нескольких длинах волн, в него введены делитель пучка излучения вспомогательного лазера и зеркало, расположенные перед входной гранью призмы таким образом, что направление распространения излучения вспомогательного лазера и его части, отраженной последовательно от делителя пучка излучения и зеркала, сходятся на входной грани призмы.ч^Ё

СООЭ ССВЕТСНИХ

РЕСГУ БЛИН (19) ((11 („) Н О1 S 3/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

РО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

РРИ ГКНТ СССР /

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / .

Н IL4TOPCNOMV СИДЕТЕЛЬСТВО

{21) 2324568/25 (22) 13.02.76 (46) 30.06.92. Бюл, Г 24 (71) Институт физики AH БССР (72) А.Н,Рубинов, Т.Ш.Эфендиев, A,Â.Àäàìóøêî и И.Бор (53) 621.375.8 (088,8) (56) С.V.Shank, Л.Е, Bjurdhultn, H, Kvgelnik, Арр1, Phys. Ьессз, 18, 395, 1971, S.Chandra, N.Takenchi,.S.R,Hartman, Арр1. ".Ьуэ. Letts, 21, 144, 1972, (54)(57) ОПТИЧЕСКИМИ KSAHTOBHf ГЕНЕРАТОР НА РАСТВОРАХ ОРГАНИЧЕСКИХ КРАСИТЕЛЕЙ с возбуждением от вспомогательного лазера, содержащий треугольИзобретение относится к области квантовой электроники и может быть использовано при разработке оптических ( квантовых генераторов (ОКГ) с несколькими одновременно генерируемыми стабильными частотами излучения.

Известны ОКГ на красителях с распределенной обратной связью, индуцируемой излучением накачки, в которых для получения узкой линии генерации не требуется использовать селективные элементы.

Известен ОКГ на растворах органи- ческих красителей с возбуждением от вспомогательного лазера, содержащий треугольную призму, угол при вершине которой составляет 90, а одна иэ боковых граней находится в контакте с генерирующим раствором. В известном

2 ную призму, угол при вершине которой составляет 90, а одна из боковых грао ней находится в контакте с генерирую" щим раствором красителя, о т л и ч а" ю шийся тем, что, с целью обеспечения одновременной генерации на нескольких длинах волн, в него введены делитель пучка излучения вспомогательного лазера и зеркало, расположенные перед входной гранью призмы таким образом, что направление распространения излучения вспомогательного лазера и его части, отраженной последовательно от делителя пучка излучения и зеркала, сходятся на входной грани призмы. устройстве излучение накачки вспомогательного лазера направляется на ос. нование призмы. Часть потока накачки О падает непосредственно на грань призмы, находящуюся в контакте с активным СО

I раствором и; преломляясь на границе, Ь заходит внутрь раствора, Другая часть Дь потока накачки попадает на боковую грань призмы, окруженную воздухом, а после полного внутреннего отражения от нее также направляется на границу раздела диэлектрик-жидкость. Интерференция двух пучков накачки внутри жидкости приводит к образованию в активном- растворе. пространственных решеток коэффициента усиления и показателя преломления. Тем самым создаются условия для возбуждения в растворе красителя оптической генерации на ос5 нове распределенной обратной связи, индуцируемой накачкой.

Однако известные ОКГ в каждый момент времени генерируют излучение только на одной длине-волны, определяемой соотношением \ ч (((и sing где и и и — показатели преломлеtlP ния раствора красителя и материала призмы, ((((- длина волны накачки

О - угол падения луча накачки на границу раздела диэлектрикжидкость, Целью изобретения является созда" ние ОКГ на растворах органических красителей, обеспечивающих одновременную генерацию на нескольких дли" нах волн, Достигаетсв это тем, что в гКГ введены делитель пучка излучения

Вспомогательного лазера и зеркало, расположенные перед входной гранью призмы таким образом, что направление распространения излучения вспомогательного лазера и его части, отра" женной последовательно от делите-! ля пучка излучения и зеркала, схо" дятсл на входной грани призмы.

На Фиг.1 дана оптическая схема предлагаемого ОКГ на фиг.2 - схематический ход лучей для призмы ОКГ.

Излучение накачки 1 вспомогатель" ного лазера направляется на делитель пучка 2, Часть потока накачки 3, прошедшая через делитель пучка излуче" ния„ и часть потока накачки 4, отра" женная последовательно от делителя пучка и зеркала 5, сходятся на вход" ной грани призмы 6, В случае одно" временного падения на поверхность призмы когерентных пучков накачки 3 и 4 на кювету 7 с раствором будут ( падать дне пары пучков (3-3 и 4 4 ) ( которые, проникая в кювету, образуют в растворе сложную систему стоячих волн.,Панной системе соответствуют шесть амплитудно-Фазовых решеток со следующими периодами:

4844 4

%и

d ° Д

2 и ° зхп((, и 2 n sing

Г 2, d A

И

Ъ 4 И (+М

2 n sin(- †â)

Г 2 И

5=- d6 — - - °

2 и з1п (— ---)

6 +0а

В 2 l0 где 9((- "длина волны накачки (в воздухе) п " показатель преломления раствора, и ф(и О(у "углы преломления пучков:

3,3 и 4 «4 «в растворе красителя, Биссектрисы углов между интерферирующими пучками (Z4 г, Zg, Е, 20

Е g и Z ) указывающие расположение слоев пространственных решеток, составляют с нормалью к поверхности раздела внешняя среда - раствор углы

h (-04 ((= «д 0 ° (О ° .тг

М(- 64,„0 (+(((,„О (+ 0(g

° /6 «» ° /й»»»»» (4 2 Гs 2 (о 2

Из приведенных соотношений следует, что при определенном подборе

30 углов 2(и e < можно получить од" новременную генерацию на двух неза" висимых друг от друга длинах волн ((и ф с направлением распространения вдоль границы раздела. Одновременно

>5 должна наблюдаться генерация излуче" ния с длиной волны г, г счв (g (m 3 4)

Я + А2. (((В в направлении, перпендикулярном бис40 М1 + б г сектрисам углов + -----. При измене2 нии угла пересечения пучков 3 и 4 путем поворота зеркала 5 осуществляется перестройка двух линий излуче ния при неизменной частоте третьей линии, Одновременная перестройка всех трех линий достигается поворотом призмы б вокруг своей оси.

Таким образом, введение в ОКГ на

50 растворах органических красителей делителя пучка излучения вспомогательного лазера и зеркала позволяет получить генерацию одновременно на нескольких длинах волн, редактор О,Филиппова Техред Л.Сердюкове Корректор Т. Палий

Заказ 2814 Тираж Порписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ G(XP I13035, Иосква, Ж-35, Раущская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101