Импульсный параметрический лазер
Формула | Описание | Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1140670
Автор: Новиков
Формула
1. ИМПУЛЬСНЫЙ ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ ЛАЗЕР, содержащий установленный в резонатор нелинейный кристалл, оптически связанный с источником накачки через линию оптической задержки, отличающийся тем, что, с целью повышения квантового коэффициента преобразования излучения накачки в нерезонаторное ИК-излучение при увеличении степени когерентности ИК-излучения, в резонатор дополнительно введен активный элемент, оптически связанный с источником накачки.
2. Лазер по п.1, отличающийся тем, что в резонатор дополнительно введен второй нелинейный кристалл, оптически связанный с первым нелинейным кристаллом по лучу нерезонаторного ИК-излучения с помощью дополнительного отражателя.
3. Лазер по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в него дополнительно введены два зеркала, причем одно расположено перпендикулярно лучу накачки, прошедшему первый нелинейный кристалл, а второе расположено с противоположной по отношению к дополнительному отражателю стороны этого кристалла перпендикулярно лучу нерезонаторного ИК-излучения.
Описание
Известен генератор инфракрасного ИК-излучения, основанный на генерации разностной частоты двух источников лазерного излучения, содержащий нелинейный кристалл, оптически связанный с двумя вышеуказанными источниками лазерного излучения, один из которых перестраивается по частоте. Основной недостаток генератора разностной частоты низкий квантовый коэффициент преобразования, обусловленный малой эффективностью нелинейного взаимодействия излучений накачки в кристалле.
Известен также импульсный параметрический лазер ИК-излучения, содержащий резонатор, с расположенным внутри него нелинейным кристаллом, и лазер накачки, оптически связанный с нелинейным кристаллом. В этом параметрическом лазере увеличение мощности ИК-излучения достигается за счет увеличения мощности излучения накачки и резонаторного эффекта. Однако при увеличении мощности излучения накачки происходит уменьшение времени развития генерации, что приводит к ухудшению когерентности выходного излучения (увеличению расходимости и увеличению частотного спектра выходного излучения). Кроме того, время развития генерации в таком лазере сравнимо с длительностью импульса накачки, в результате чего нелинейный режим генерации, в течение которого происходит эффективный энергообмен между излучением накачки и резонаторным излучением, продолжается в течение небольшой части длительности импульса накачки. Это обусловливает сравнительно низкий (15-20%) квантовый коэффициент преобразования такого параметрического лазера.
Наиболее близок к изобретению импульсный параметрический лазер, содержащий установленный в резонатор нелинейный кристалл, оптически связанный с источником накачки через линию оптической задержки. В этом лазере квантовый коэффициент преобразования повышается за счет инжекции внешнего сигнала (монохроматического излучения) от дополнительного инжектирующего лазера и временного согласования с помощью линии оптической задержки, импульсов накачки и инжектируемого сигнала, проходящего через нелинейный кристалл. Инжекция внешнего сигнала уменьшает время переходных процессов и, следовательно, ведет к увеличению квантового коэффициента преобразования. Когерентные свойства излучения параметрического лазера определяются когерентными свойствами инжектируемого излучения.
Недостатками известного параметрического лазера являются невысокие когерентность выходного излучения и квантовый коэффициент преобразования. Эти недостатки обусловлены тем, что моды резонатора параметрического лазера и моды резонатора инжектирующего лазера несколько различны. Кроме того, конструкция такого лазера значительно усложняется из-за наличия дополнительного инжектирующего лазера.
Цель изобретения повышение квантового коэффициента преобразования излучения накачки в нерезонаторное ИК-излучение при увеличении степени когерентности ИК-излучения.
Поставленная цель достигается тем, что в резонатор импульсного параметрического лазера, содержащего установленный в резонатор нелинейный кристалл, оптически связанный с источником накачки через линию оптической задержки, дополнительно введен активный элемент, оптически связанный с источником накачки.
В резонатор лазера может быть дополнительно введен второй нелинейный кристалл, оптически связанный с первым нелинейным кристаллом по лучу нерезонаторного ИК-излучения с помощью дополнительного отражателя.
В лазер могут быть дополнительно введены два зеркала, причем одно расположено перпендикулярно лучу накачки, прошедшему первый нелинейный кристалл, а второе расположено с противоположной, по отношению к дополнительному отражателю, стороны этого кристалла перпендикулярно лучу нерезонаторного ИК-излучения.
Сущность изобретения поясняется чертежом.
В резонатор параметрического лазера, образованный зеркалами 1 и 2, установлены первый 3 и второй 4 нелинейные кристаллы, а также перестраиваемый селектор частоты 5 и активный элемент 6. Кристаллы 3 и 4 оптически связаны по лучу нерезонаторного ИК-излучения дополнительным отражателем 7. Лазер накачки 8 оптически связан с активным элементом 6 и, с помощью полупрозрачного зеркала 9 и линии оптической задержки 10, с кристаллом 3. Перпендикулярно лучу накачки, прошедшему нелинейный кристалл 3, установлено зеркало 11, а перпендикулярно лучу нерезонаторного ИК-излучения зеркало 12.
Импульсный параметрический лазер работает следующим образом.
Лазер накачки 8 излучает импульс накачки длительностью



Дальнейшее увеличение коэффициента преобразования достигается при прохождении нерезонаторного ИК-излучения через второй нелинейный кристалл 4 за счет параметрического преобразования энергии резонаторного излучения в нерезонаторное ИК-излучение. Дополнительные зеркала 11 и 12 позволяют полнее использовать излучение накачки за счет двухпроходного усиления. Селектор 5 предназначен для перестройки частоты излучения параметрического лазера.
Повышение степени когерентности нерезонаторного ИК-излучения обусловлено тем, что активный элемент и нелинейный кристалл расположены в одном и том же резонаторе, т.е. выполнено условие согласования мод.
Таким образом, предлагаемый импульсный параметрический лазер позволяет повысить квантовый коэффициент преобразования и степень когерентности ИК-излучения.
1. ИМПУЛЬСНЫЙ ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ ЛАЗЕР, содержащий установленный в резонатор нелинейный кристалл, оптически связанный с источником накачки через линию оптической задержки, отличающийся тем, что, с целью повышения квантового коэффициента преобразования излучения накачки в нерезонаторное ИК-излучение при увеличении степени когерентности ИК-излучения, в резонатор дополнительно введен активный элемент, оптически связанный с источником накачки.
2. Лазер по п.1, отличающийся тем, что в резонатор дополнительно введен второй нелинейный кристалл, оптически связанный с первым нелинейным кристаллом по лучу нерезонаторного ИК-излучения с помощью дополнительного отражателя.
3. Лазер по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в него дополнительно введены два зеркала, причем одно расположено перпендикулярно лучу накачки, прошедшему первый нелинейный кристалл, а второе расположено с противоположной по отношению к дополнительному отражателю стороны этого кристалла перпендикулярно лучу нерезонаторного ИК-излучения.
Рисунки
Заявка
3596444/25, 24.03.1983
Институт прикладной физики АН СССР
Новиков В. П, Новиков М. А
МПК / Метки
МПК: H01S 3/106
Метки: импульсный, лазер, параметрический
Опубликовано: 10.02.1996
Код ссылки
<a href="https://patents.su/0-1140670-impulsnyjj-parametricheskijj-lazer.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Импульсный параметрический лазер</a>
Предыдущий патент: Система подкачки топлива
Следующий патент: Способ раскольматации зафильтрового пространства скважин и устройство для его осуществления
Случайный патент: Дробеметный аппарат