Способ формирования лазерного импульса

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯИ АввЕОРСИОМУ СВИДЕЕЕДЬСЕВУ п 1637028(23) П риоритет -Опубликовано 0708. 81, Ьктллетень Ре 29 цо делам изобретений н открцтнй.8(088.8) Дата опубликования описания 07, 08, 81(72) Авторы изобретения В. В. Рагульский и О,Ю, Носач Институт проблем механики АН СССР и ордена Ленина Ф; 4 физический институт им. П.Н. Лебедева АН СССРд(54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ЛАЗЕРНОГО ИМПУЛЬСАИзобретение относится к квантовой электронике и может быть исполь зовано в лазерных установка, предназначенных для получения импульсов света с высоким контрастом, т.е. с высоким отношением энергии импульса5 к энергии предшествующего ему излучения.Известно, что контраст импульса может быть увеличен путем нелинейного взаимодействия излучения со средой, например с нелинейными кристаллами или с просветляющимися фильтрами 11 и 2,Однако эти способы либо не обес 15 печивают достаточно большого повьппения контраста, либо в результате их применения существенно падает яркость импульса (отношение максимальной интенсивности излучения к занима О емому им телесному углу) .Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ формирования лазерного импульса путем его нелинейного взаимодействия со средой, основанный на пропускании света сквозь просветляющуюся среду, Поглощение излучения в такой среде уменьшается с ростом его интенсивности, Благодаря этому импульс света проходит сквозь просветляющуюся среду с меньшими потерями, чем предшествующее ему излучение, и в результате контраст возрастает примерно в 10 раз 31.Однако этот способ не позволяет достичь значительного (на несколько порядков) повьппения контраста без су- щественной потери яркости импульса, поскольку среда просветляется лишь частично даже при максимальной интенсивности излученит, Другой недостаток способа связан со спектральной селективностьи просветляющих сред, в качестве которых обычно используются растворы крас;ителей. В связи с этим для различных длин волн приходится использовать различные среды, а в обширной70 фПучок линейнополяриэованного светапоследовательно пропускают сквозь поляризатор (например расположенное подуглом диэлектрическое зеркало), 5четвертьволновую пластину и искажающую волйовой фронт фаэовую пластину.Затем пучок направляют в среду 1,например в прозрачную жидкость), где происходит вынужденное мандельштам бриллюэновское рассеяние импульса.Рассеянный назад свет с увеличеннымконтрастом после прохождения фазовойи четвертьволновой пластин распространяется в том же телесном угле, чтои исходный пучок, но имеет поляризациюперпендикулярную исходной, и поэтомуон отводится поляризатором в сторонуот исходного пучка.Использование предлагаемсго способа 2 О позволяет увеличивать контраст импульса до 1 О раз без заметного паденияоего яркости, Способ может применяться в широком спектральном, диапазоне,28 3 63инфракрасной области спектра применение указанного способа практическиневозможно из-за отсутствия красите"лей с рабочей длиной волны, превыщающей 1,4 мкЦель изобретения - повышение контраста импульса излучения в широкомспектральном диапазоне без потерияркости,Укаэанная цель достигается тем,что импульс излучения подвергают вынужденному рассеянию в прозрачнойсреде с сохранением телесного угла,занимаемого излучением, а затем отделяют рассеянное излучение от исходного.Для сохранения телесного угла,занимаемого излучением, обеспечивают условия обращения (при рассея.нии назад) или воспроизведения(при рассеянии вперед) волновогофронта, Благодаря этому в результате вынужденного рассеяния яркость импульса практически не снизится,Ввиду существования резко выраженного порога для вынужденного рассеянияможно создать условия, когда самимпульс вынужденно рассеивается, апредшествующее ему излучение, которо 1обычно слабее по интенсивности в 100и более раз, испытывает лишь спонтанное рассеяние. Как известно, приспонтанною рассеянии в телесный угол,занимаемый исходным светом, рассеи-Ювается ничтожная его часть - л 10Рассеянное излучение легко отделяется от исходного, так как ониотличаются по длине волны или направлению распространения, и в результатеполучается импульс с контрастом, уве- оличенным до 10 раз без существен 1 Оного снижения его яркости. Вынужденное рассеяние неселективно, и поэтому предлагаемый способ может быть использован как в видимой, так и в ин-,фракрасной и ультрафиолетовой областяхспектра,Пример реализации предлагаемогоспособа,Формула изобретения Способ формирования лазерного импульса путем его нелинейного взаимодействия со средой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения контраста импульса излучЕ- нИя в широком спектральном диапазоне .без потери яркости, импульс излучения подвергают вынужденному рассеянию в прозрачной среде с сохранением телесного угла, занимаемого излучением., а затем отделяют рассеянное излучение от исходного. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Крюков П.Г. и Сенатский Ю.В.Препринт ФИАН, У 51, 1971,2. Зельдович Б.Я. и др. Письма вЖЭТФ, 15, 160, 1972,3, Басов Н,Г. и др. ЖЭТФ, 71,1788, 1976,:Составитель В. КутуковРедактор Н. Коляда Техред Т. Маточка Корректор С., ЩомакЗаказ 5832744 Тираж 634 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035 Москва ЖРаушская наб. д. 4/5Филиал ППП "Патентп, г. Ужгород, ул. Проектная, 4