Способ управления шириной спектра излучения лазера

Номер патента: 1396899

Авторы: Быковский, Иванов, Лисунов, Сенатский, Склизков

Формула

Способ управления шириной спектра излучения лазера на стеклах или смешанных кристаллах, активированных ионами редкоземельных элементов, включающий импульсное возбуждение активной среды и задержку генерации на 10 - 400 мкс, отличающийся тем, что, с целью увеличения быстродействия и расширения диапазона управления спектром, активную среду возбуждают импульсами излучения с длительностью, много меньшей временной постоянной спектральной миграции энергии возбуждения в среде, и шириной спектра, меньшей однородной ширины линии люминесценции.

Описание

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано при разработке твердотельных лазеров с изменяемой шириной спектра излучения, применяемых в лазерной связи и технологии.
Целью изобретения является увеличение быстродействия и расширение диапазона управления спектром.
На чертеже показана схема лазера, реализующая предлагаемый способ.
Лазер содержит активный элемент 1, два диэлектрических зеркала 2 и 3, образующих оптический резонатор, электрооптический затвор 4 и источник 5 возбуждения.
Сущность изобретения заключается в следующем. Возбуждение активного элемента производится импульсами излучения длительностью и, много меньшей постоянной спектральной миграции м энергии в среде, и с шириной спектра, меньшей однородной ширины линии люминесценции. Это обеспечивает формирование в активной среде линии люминесценции шириной 2 .
Спектральная миграция энергии возбуждения приводит к монотонному уширению линии люминесценции в 5 - 10 раз. Это дает возможность реализовать при импульсном включении добротности импульс излучения с требуемой шириной спектра. При несоблюдении указанных условий, например при ламповой накачке, сразу формируется широкая линия люминесценции и возможность управления исключается.
Примером реализации способа может служить лазер, принципиальная схема которого показана на чертеже.
Активный элемент 1 выполнен из силикатного неодимового стекла ГЛС-1, м = 420 мкс при температуре 300 К. Возбуждение через боковую поверхность активного элемента 1 производится лазером, являющимся источником 5 возбуждения, с длиной волны 0,88 - 0,8 мкм (например, изучение рубинового лазера со сдвигом частоты при вынужденном комбинационном рассеянии в бензоле с длиной волны 0,805 мкм или лазера на красителе) в полосу поглощения 4I9/2_ 4F3/2 иона Nd3+, ширина спектра возбуждающего излучения длительность 30 нс. Ширина линии люминесценции сразу после возбуждения ~ 40 см-1, через ~ 400 мкс увеличивается до 250 см-1. При задержках включения затвора 10, 200 и 400 мкс ширина спектра генерации лазера соответственно 5, 20 и 40 см-1. Превышения порога генерации по накачке в 5 - 10 раз достаточно для компенсации потерь стабильного уровня 4I9/2 Быстродействие лазера определяется временем тепловой релаксации и составляет ~1 с. Диапазон изменения ширины спектра излучения лазера 5 - 40 см-1.
Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано при разработке твердотельных лазеров с изменяемой шириной спектра излучения, применяемых в лазерной связи и технологии. Целью изобретения является увеличение быстродействия и расширение диапазона управления спектром. Способ управления шириной спектра излучения лазера, использующего неоднородно-уширенную активную среду, включает импульсное возбуждение активной среды и задержку генерации. При этом длительность импульсов возбуждения выбирают много меньшей временной постоянной миграции энергии возбуждения, а их ширину спектра - меньшей однородной ширины линии люминесценции. 1 ил.

Рисунки

Заявка

4108093/25, 10.06.1986

Физический институт им. П. Н. Лебедева

Быковский Н. Е, Иванов В. В, Лисунов В. В, Сенатский Ю. В, Склизков Г. В

МПК / Метки

МПК: H01S 3/10

Метки: излучения, лазера, спектра, шириной

Опубликовано: 27.01.1999

Код ссылки

<a href="https://patents.su/0-1396899-sposob-upravleniya-shirinojj-spektra-izlucheniya-lazera.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ управления шириной спектра излучения лазера</a>

Похожие патенты