Способ управления поляризацией излучения одномодового атомарного лазера
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПОЛЯРИЗАЦИЕЙ ИЗЛУЧЕНИЯ ОДНОМОДОВОГО АТОМАРНОГО ЛАЗЕРА, заключающийся в наложении на активный элемент лазера с длиной резонатора, удовлетворяющей условию•^ С ^~А1^'где L - длина резонатора: С - скорость света; AV - ширина атомной линии усиления лазера на половине высоты, продольного магнитного поля, о т л и чающий с я тем, что, с целью получения излучения попеременного поляризованного по правому и левому кругу, длину резонатора периодически изменяют на величину, кратную половине длины волны излучения лазера, а величину накладываемого магнитного поля определяют из соотношенияН =8L(g 1 m i -92 т2)/<Б -^где Н - напряженность магнитного поля; gi, 92 - факторы расщепления Ланде верхнего и нижнего уровней; mi, m2 - магнитные квантовые числа верхнего и нижнего уровней; /г Б -• магнетОн Бора.сл
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (!9) .(! i) (5))5 Н 01 S 3/104
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ .
l3 с
444m ,< c
41&
1 (21) 2856374/25 (22) 21.12.79 (46) 15.12.92, Бюл. М 46 (71) Институт оптики атмосферы ТФ СО АН
СССР (72) П.Д.Колбычева и В.А.Сапожникова (56) Патент США N - 3637311, кл. 356-114, опублик. 1972.
Успехи физических наук. 1966, т, 90, вып,.4, с, 590. (54)(57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПОЛЯРИЗАЦИЕЙ ИЗЛУЧЕНИЯ ОДНОМОДОВОГО
АТОМАРНОГО ЛАЗЕРА, заключающийся в наложении на активный элемент лазера с длиной резонатора, удовлетворяющей условию.
Изобретение относится к области квантовой электроники и может быть использовано в измерительной технике, например для измерения. кругового дихроизма среды или для измерения угла поворота плоскости поляризации в кристалле.
Целью изобретения является получение излучения попеременно поляризованного по правому и левому кругу.
Укаэанная цель достигается тем, что по известному способу управления поляризацией излучения одномодового атомарного лазера, заключающемуся в наложении на активный элемент лазера с длиной резонатора, удовлетворяющей условию где L — длина резонатора; С вЂ” скорость света; Лм — ширина атомной линии усиления лазера на половине высоты, продольного магнитногополя, отличающийся тем, что, .с целью получения излучения попеременного поляризованного по правому и левому кругу, длину резонатора периодически изменяют на величину; кратную половине длины волны излучения лазера, а величину накладываемого магнитного поля определяют иэ соотношения где Н вЂ” напряженн ; дь gz — факторы расщепления Ланде верхнего и нижнего уровней; m>, пц — магнитные квантовые числа верхнего и нижнего уровней;,и Б — магнетон Бора. где L — длина резонатора;
С вЂ” скорость света;
Лv — ширина атомной линии усиления лазера на половине высоты, продольного магнитного поля,. длину резонатора периодически.изменяют на величину, кратную по-. ловине длины волны излучения лазера. а величину накладываемого магнитного поля определяют из соотношения
I где H — напряженность магнитного поля; gp, gz — факторы расщепления Ланде соответст-венно верхнего и нижнего уровней; m1. mQ—
820590
4 магнитным полем 134 Э. Величина зеемановского расщепления составляла 187,5 мГц. С частотой 50 Гц изменяли длину резонатора лазера на 2,77 мкм; при этом получали излучение, поляризованное по правому или левому кругу.
Составитель
Редактор О.Филиппова Техред М.Моргентал Корректор И.Муска
Заказ 564 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул. Гагарина, 101 магнитные квантовые числа верхнего и нижнего уровней; р ь — магнетон Бора.
Продольное магнитное поле предложенной величины позволяет получить две атомные линии усиления лазера, одна иэ которых усиливает свет с правой круговой поляризацией, а другая — с левой. Центры этих линий усиления расположены таким образом, что при изменении длины резонатора на половину волны излучения лазера попеременно, с одинаковой частотой и интенсивностью, генерируется излучение с правой или левой круговой поляризацией.
Были осуществлены две конкретные реализации предложенного. способа. На HeNe лазер с длиной волны 3,39 мкм и длиной резонатора 25 см действовали продольным магнитным полем величиной 94 Э. Величина зеемановского расщепления составляла
150 мГц. С частотой 50 Гц изменяли длину 20 резонатора лазера на 1,7 мкм; при этом получали излучение, поляризованное либо по правому, либо по левому кругу. На Са+Нг лазер с длиной волны 5.54 мкм и длиной резонатора 20 см действовали продольным 25
КПД преобразования линейно поляризованного излучения в излучение попеременно поляризованное по правому или левому кругу составляет от 90 до 100 в зависимости от длины волны. По данному способу возможно получить попеременно поляризованное излучение непосредственно от источника излучения, т,е. без потерь на дополнительных устройствах, для всех длин волн, на которых существуют атомарные газовые лазеры, Например, на длине волны 6,45 мкм легко получить попеременно поляризованное излучение в лазере на парах Sr, а магнитооптические кристаллы, работающие в этой области, имеют коэффициент поглощения в несколько десятков см, т.е. практически поглощают почти все излучение.
