Способ определения коэффициентов усиления и вредных потерь оптического квантовогогенератора

-.Й В 1 .т О П И САНИ Е Союз Соеетских Социалистических Республиквисимое от авт. свидетельстваМПК Н 01 з 3/12 аявлено 11.Х 1,1966 ( 1112147/26 Комитет по дел иорите изобретений и отк при Сосете глинн СССРтий УДК 621,375,8(088.8 Опубликовано 31,Ч.1971, Бюллетень26Дата опубликования описания 14.Х.1971 вторыобретения вченко и 1 т 1. С. Соски Заявитель ститут физики АН Украинской С ЕНТОВ УСИЛЕНИО КВАНТОВО ГО ПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИ И ВРЕДНЫХ ПОТЕРЬ ОПТИЧЕС ГЕНЕРАТОРА11 звестные методы определения а и у,р обладают следующими недостатками: измеренный коэффициент усиления представляет собой усредненную характеристику активного вещества, в то время как актуальными являются коэффициенты усиления на генерирующих модах; при вычислении у,р. делается целый ряд допущений, которые плохо выполняются прн проведении эксперимента; большинство методов требует определения выходной мощности генерации в абсолютных единицах, что связано с необходимостью точной калибровки калорпметров илн фотоприемников и приводит к экспериментальным ошибк области квантоназначается для эксения важнейших пантовых генераторов:активной среды и отерь резонатора. 11 зобрет вой элект псримента раметров коэффицие коз ффпциение относится оники и пред льного определ оптических ква нта усиления нта вредных п кам.Описываемьш способ но определять коэффиц ных потерь для генери бавлен от вышепереч так как в нем не испо, связь измеряемых пара ками излучения, и, сле ся проводить измерени выходного излучения, величиной при опреде ному способу является ного излучения, котора лена с высокой степен пороговой накачки н формулы, а лишь игра с присоединением заявкиОпределение коэффициента усиления активной среды а и коэффициента вредных потеРь Увр обы шо пРоизводилось Раздельно. 10Прямои способ определения а заключается визмерении увеличения интенсивности пучкасвета, прошедшего через накачанную активную среду. Величина у,р входит слагаемым ввыражение для определения полных потерь у 15оптического квантового генератора (ОКГ):у = увот.+увр,где величина ув(потери на прозрачностьзеркал) может быть измерена спектрофотометрически по коэффициентам прозрачностизеркал. Потери у,р зависят от множествафакторов и являются сугубо индивидуальнойхарактеристикой данного ОКГ. Как правило,способы опРеделениЯ У,р основаны на свЯзи 25выходной мощности или пороговой накачки спотерями резонатора. Аналитически эта связьможет быть выражена только при введениицелого ряда допущений, которые существенно уменьшают точность измерений. 30 позволяет одновремениенты усиления и вредрующих мод ОКГ, и изисленных недостатков, чьзуется аналитическая метров с характеристпдовательно, не требуетя энергии и мощности Основной измеряемой ленни а и увр, по данчастота индуцированя может быть опредеью точности; величина е входит в расчетные ет роль индкатора ра(,оорзитоо О. С. Ззйцеео Бзпзз 2 й 7,3 .зд.,Хз 1175 Тир")к 47) Попписиое Ц 1-.;КПИ Кжитсгз по де,".2) Язобретсиип и откриппи прп Совете Х;иистроз СССР Тпи )з)п.2)и по. Со и и: 2 В"51 СТБ 2 КофИЯЦИЕ:30СПЛЕ.1;Я П ПОТСРЬ ОКГ.Описывде:ый способ Определения ко-ффи- циентОВ",с:Лспкя 11 Б 3 сдпь 3 по: СОь ОГТи 1 с. ского квантового генератора оспо гп пд 1 оследователь 510 м Осуцествлснпи сезаци па дв) х различнх вастотдх В пределах рдбочей полосы ломипесцепц 111;ктивпой среды В селсктиВНОм Опт:1 ческом рсзонатОрс.Иско.;ые ВЕЛИЧИНЫ а Я 1)вр ОПРЕДЕЛЯ:ОТ Я С ОМОГЦЬ:О двух последовательных опы:Ов.На чертеже показаны схема онптичссОзго резонатора для двух последовательных опытов, где 1 и 2 - зеркала Оптического резонатора, 3 - актп 1 пый элс 31 ент,- селектор-и:терфсрометр.При проведении первого опьтд селектор-иптерферометр настраивается а .астоту т в пределах полосы люми:ссцепц 5 и, В прсдположеняи, для простоты, что коэффициенты отраження зеркал 1 и 2 одинаковы и павнь 100% для Е,р (энергия накачки), условие самовозбуждения квантового генератора имеет вид: Где а(то) и а - коэффициенты хсплспия активной среды па частоте максимума линии Л 1 ОМИНССЦСНЦИП ПР 51 НЗЛИ 1 ИИ Епор, Я (У 1) фактор формы полосы люминесценции па частоте Геперацр 1 и ъч. Вс:ичяна от(з) 1 зечо;агается известной для даш.ого активного Бспества; 1)в, - коэффициент вРедпых потеРь, Расс итанный на единицу длины активного тела.Во втором опыте производится перестройка селектора па другуо частоту, например то, и Внесение Б )3 сзонатор песелсктивпых калиброванных потерь пороговая накачка доводит- СЯ ДО ПРЕжисй ВЕЛИ:ИНЫ Е.,ор, Б ЭТОМ СЛУЧБЕ услОВие самовозбу 3 кдени 51 и.,1 еет Вид:а ( 0) = увр; -ьупот,.д;., Бос 1,1. е калибповднпыс 0 сч едким о 5 разом, голучается система двух.( ., ( ) =уз. (4)5а(ъ;) =",врЛупо)ь 1 ешсн.с :той системы дает следоцие знаЧЕНИЯ ПС 03 ЬХ ВЕЛИЧИН: 15 Определепп де по данному способу потериВХЛ 10 Ч 210 т В ССбя ПОТСП: За ССТ БНЕСЕ 1)ясслектоР 2 в РсзопдтоР 01 Г .Уве,.Величина .Лув,.может быть легко независимо опредслсга и;)тез уменьпения отраже:НЯ, одого пз зеркал резонатора без селектоРа до вслп ппы Рз, пРН котоРой поРоговаЯ1:2 КБЧК 2 Равна Ьвор.Тогда Гт"Огоб О 1) С 1 Е "я КО.о 3 П)цвЕТО) СИПЕ 1; И )РОД: ПОТСРЬ С 11: СеОГО КпаГГОБОГ 3 Гче)Затор;, основан.:ый )2 пзСрсии порога 35:спепацпи, от.ги.Пои.;ийсл тем, -то, с целью.,", озремен,ого и 5 ол е точпсго определения коэ)фицисптоз .03 леня и Вредных потерь па ; с)ерируе 3 ьх модах, о, цествляот гспераь,по послс:,допательпо Н 2 двух частотах, ърдв нБах)т .Орог 1 генерации внесением неселсхтп,пых контролируемых потерь и по услоБгяо равенства позога Гепепгц 1. па дв) х час- ТОТДХ С ; 1 ,) ПСКОЬх;,. И 12;