Оптический квантовый генератор

 

ОПТИЧЕСКИЙ КВАНТОВЫЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий активный элемент, три отражателя, образующие основной и донолнительный резонаторы, электрооптический затвор, отличающийся тем, что, с целью увеличения спектральной яркости генерируемого излучения, между активным элемгнтрм и электрооптическим затвором введены делитель и оптически сопряженный с ним отражатель пучка излучения, причем основной резонатор образован четырьмя отражателями и делителем пучка излучения.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„,90„„680585

А1 (51) 5 Н Ol S 3/082

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И А ВТОРСКОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 2364013/25 (22) 24.09.76 (46) 15.02.91. Бюл. Р 6 (71) Институт электроники Академии наук Белорусской ССР (72) А.А.Ковалев и Б.Н.Тюшкевич (53) 621.375.8(088.8) (56) Наппа Д.С., В,Luther-Davies, R,С.Smith "Electronics Letters"

1972, 8, рр.369-370.

Авторское свидетельство СССР

Р 533257, кл. H Oi S 3/082, 1975.

Изобретение относится к области квантовой электроники и может быть использовано в светолокации, в многоэкспозиционной голографии и др. в качестве импульсного источника когерентного оптического излучения.

Известно устройство оптического квантового генератора (ОКГ), создающее когерентное излучение в форме гигантских импульсов, с электрооптическим затвором.на ячейке Поккельса, переключение которого выполняется в режиме, аналогичном просветлению насыщающегося поглотителя. Сужение спектра в таком ОКГ достигается с помощью искусственного увеличения времени формирования импульса генерации на начальном этапе ° Однако наличие в резонаторе ОКГ селектирующих элементов, таких как диафрагма и наклонный покрытый эталон, приводит к дополнительным потерям, снижающим выходную

2 (54) (57) ОПТИЧЕСКИЙ КВАНТОВЫЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий активный элемент, три отражателя, образующие основной и дополнительный резонаторы, электрооптический затвор, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью увеличения спектральной яркости генерируемого излучения, между активным элементом и электрооптическим затвором введены делитель и оптически сопряженный с ним отражатель пучка излучения, причем основной резонатор образован четырьмя отражателями и делителем пучка излучения. мощность ОКГ, его КПД, спектральную яркость излучения.

Известен ОКГ, который содержит активный элемент, три отражателя,образующие основной и дополнительный резонаторы, электрооптический затвор.

Недостатком известного устройства является то, что основной резонатор, в котором происходит генерация гигантского импульса, и дополнительный резонатор, в котором формируется узкополосное "затравочное" излучение свободной генера ии, оптически связаны между собой лишь в момент переключения добротности (включения электрооптического затвора). Это накладывает ограничение на превышение порога генерации, поскольку при достаточно больших превышениях порога генерации в спектре излучения появля- ются дополнительные моды основного резонатора, не являющиеся собственны680585 ми частотами дополнительного резонатора. Это не позволяет значительно повышать энергию накачки, и тем самым, накладывает ограничение на повышение выходной мощности излучения

QK1 и увеличение его спектральной ярkocTH °

Цель изобретения — увеличение спектральной яркости генерируемого излучения.

Поставленная цель достигается тем, .что. в устройство между активным элементом и электрооптическим затвором введены делитель и оптически сопряженный с ним отражатель пучка излучения, причем основной резонатор образован четырьмя отражателями и делителем пучка излучения.

Устройство схематически изображено на чертеже.

Устройство содержит электрооптический затвор 1, выполненный по схе. ме Шамбурова и состоящий из электрооптического модуляционного элемента, двулучепреломляющей призмы.и отражателя со lOOX отражением (отражательная призма-крыша). Делитель 6 светового пучка при выключенном электрооптическом затворе 1 совместно с отражателями 3-5 образует дополнительный резонатор, в котором размещены селектирующие элементы: диафрагма 7 и покрытий наклонный эталон 8. Выход фотоприемника 9 через электронное устройство 10 подключен к электрооп35 тическому затвору 1. Отражатели 3-5 и делитель 6 светового пучка совместно с отражательной призмой включенного электрооптического затвора 1 об40 разуют основной резонатор. Активный элемент 2 ОКГ расположен между выходным отражателем 3 и делителем 6 светового пучка.

Ю

Принцип действия устройства состоит в следующем. При выключенном электрооптическом затворе 1 с увеличением коэффициента усиления в актив ном элементе 2 до уровня потерь в дополнительном резонаторе, образован50 ном..отражателями 3-5 и делителем 6 светового пучка, в нем развивается пучок свободной генерации. Потери дополнительного резонатора определяются внутренними потерями в ОКГ, а также коэффициентами отражения отра55 жателей 3"5 и делителя 6 светового пучка. При наличии в дополнительном резонаторе элементов (диафрагма 7, покрытый наклонный эталон 8) селектирующих как продольные, так и поперечные типы колебаний, вследствие большой длительности пучка свободной генерации происходит эффективное сужение спектра излучения. Часть излу-., чения, пройдя через делитель 6 светового пучка, падает под углом Брюстера на входную грань электрооптического затвора 1. Линейно поляризованный луч с вектором электрического поля, лежащим в плоскости, перпендикулярной плоскости чертежа, после преломления на входной грани при отсутствии напряжения на электродах электрооптического модуляционного элемента распространяется, не меняя поляризации, преломляется в двулучепреломляющей призме, как необыкновенная волна, и, отразившись от отражательной призмы, выходит из электрооптического затвора 1 под некоторым углом относительно исходного. Излучение пучка свободной генерации, выходящее из электрооптического затвора 1, регистрирует" ся фотоприемником 9, сигнал используется для включения электронного устройства 10, вырабатывающего управляющий импульс для электрооптического затвора 1. При включении электрооптического затвора в управляемой электрооптическим полем части затвора направление колебаний электричес- кого вектора поляризованного излучения изменяется на 90, луч преломляется в двулучепреломляющей призме, как обыкновенная волна, и после отражения от отражательной призмы совпадает на выходе электрооптического затвора по направлению с исходным излучением. Гигантский импульс, вырастая вследствие захвата частот из узкополосного "затравочного" излучения свободной генерации, развивается в основном резонаторе, образованном отражательной призмой электрооптического затвора 1, отражателями 3-5 и делителем.б светового пучка.

Все сказанное отличает предлагаемый ОКГ от известных, так как позволяет значительно увеличить мощность генерируемого одномодового излучения, повысить его спектральную яркость.

Техред Л, Олийнык Корректор Н.Ревская

Редактор М.Ленина

Заказ 770 Тираж 301 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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