Лазер с накачкой излучением солнца

(21) 3753820/ (22) 15.06.84 (46) 30.01,86 (71) Институт АН УССР72 Л.И. Ава 2 цилиндрического фок стенками, располож их продольные плоск совпадают, и отража ской оболочки, при ь входного окна фок в фокальной плоско и с отражающи нных Бюл. В ысоких тос симм илиндлосей У ич т ос ина и жен сти парабол ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРпО делАм изОБРетений и ОтнРытии ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54)(57) ЛАЗЕР С НАКАЧКОЙ ИЗЛУЧЕНИЕМ СОЛНЦА, содержащий гелиоконцентратор, активный элемент, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения выходной мощности и КПД и упрощения конструкции, гелиоконцентратор выпол- нен из двух протяженных оптически сопряженных элементов: параболоцилиндрического зеркала и обрашенного к нему входным окном и заполненного прозрачной.преломляющей средой пара,Я 01208591 цилиндрического зеркала, отношение поперечного размера входного окна фоклина к фокусному расстоянию параболоцилиндрического зеркала равно угловому размеру Солнца, параметрический угол фоклина с(, коэффициент преломления и заполняющей его среды и отношениепоперечного размера апертурной диафрагмы параболоцилиндрического зеркала к поперечному размеру. входного окна фоклина связаны соотношением ( + 1)2,2910 .и зп о, а в фокусе фоклина, в плоскости его выходного окна распо) ложена совпадающая, с ним по размеру входная щель цилиндрической оболочки, внутри котрой размещен активный элемент лазера.1208591 Составитель Н, КравцовТехред С.МигуноваФ Корректор С. Шекмар Редактор А. Ревин Заказ 297/60 Тираж 598ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Изобретение огносится к лазернойтехнике, а конкретнее - к твердотельным лазерам с оптической накачкойсолнечным излучением, и может бытьиспользовано в энергетических лазерных установках, в лазерной химии,металлургии и т.д,Цель изобретения - увеличениевыходной мощности, КПД и упрощениеконструкции лазера,На чертеже. изображен предлагаещйлазер.Лазер содержит гелиоконцентратор,состоящий из двух протяженных совпадающих по длине оптически сопряженных элементов: параболоцилиндрического зеркала 1 и параболоцилинд,рического фоклина 2 с зеркальнымистенками 3, заполненного прозрачнойсредой 4. Фоклин имеет входное окно5 и выходное окно 6, которое совпадает с входной щельй отражающей цилиндрической оболочки 7, внутри которой расположен активный элемент 8.Зеркало 1 и фоклин 2 расположенытак, что для фокусировки падающегона параболоцилиндрическое зеркало 1солнечного излучения 9 они являютсясопряженными оптическими системами,т.е. фокальная плоскость параболоци 30линдрического зеркала 1, и входноеокно 5 фоклина 2 совпадают, а параметрический угол о фоклина 2, коэффициент п преломления заполняющейего среды 4 и отношениепопереч- з 5ного размера апертурной диафрагмызеркала 1 к поперечному размеру входного окна. 5 фоклина 2 связаны соотношением ( ф + 1) = 2,29 10 1 издп о. Отношение ,поперечного размера апертурной диафрагмы зеркала 1 к поперечному размеру выходного окна 6 фоклина 2 составляет величину ; 2,2910 и, так что при п 1 - 2, 3 л 230 - 250, что достаточно для получения лазерной генерации в неодимовых световодах.Лазер работает следукщим образом.Параболоцилиндрическое зеркало 1 фокусирует падающее на него солнечное излучение 9 на входное окно 5 параболоцилиндрического фоклина 2. Благодаря сопряженности зеркала 1 и фоклина 2 все солнечное излучение 9 сфокусированное зеркалом 1, прохоцит фоклин 2 и, преломляясь в заполняющей его среде 4 и отражась от его зеркальных стенок 3, фокусируется в плоскости его выходного окна 6 на боковую поверхность расположенного здесь активного элемента 8 лазера. Поглощаясь в активном элементе 8, солнечное излучение создает инверсную населенность, необходимую для стимулированного излучения.Важной особенностью предлагаемого лазера с солнечной накачкой является его способность генерировать лазерное излучение с высоким КПД в течение 5-Б ч непрерывной работы беэ слежения гелиоконцентратора за солнцем, в то время как в известных лазерах с солнечной накачкой непрерывная в течение дня работа невозможна без использования устройства слежения за солнцем.