Модулятор добротности лазера

, А.П.фео СССР1979. СТИ ЛАЗЕие детаорых обраор, облакутреннего 8 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(56) Авторское свидетельстЕ 780777, кл, Н 01 8 3/10,Патент США В 3711791,кл. 331-945, опублик. 1973 54)(57) МОДУЛЯТОР ДОБРОТНО А, содержащий две оптичес и, смежные поверхности ко уют плоскопараллельный задающий свойством полного в 801137910 А отражения, и пьезоэлектрические преобразователи, размещенные на оптических деталях, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью уменьшения времени включения модулятора и повышения его механической прочности, между указанными смежными поверхностями по их периметру расположен слой металла, вакуумно плотно соединенный с указанными поверхностями, причем толщина слоя составляет 0,1-0,7 М, где 3 - длина волны излучения лазера, площадь соприкосновения слоя с оптическими деталями составляет 0,1-0,5 площади каждой из смежных поверхнос- вФ тей, а зазор между указанными поверхностями вакуумирован.Изобретение относится к областиквантовой электроники и может бытьиспользовано для модуляции добротности лазеров,Известен модулятор добротности, исиспользующий эффект полного внутреннего отражения,К его недостаткам относится боль шое время включения.10Наиболее близким является модулятор добротности лазера, содержащийдве оптические детали, сложные поверхности которых образуют плоскопараллельный зазор, обладающий свойством полного внутреннего отражения,и пьезоэлектрические преобразователи, размещенные на оптических деталях.Недостатком такого модулятора является относительно большое времявключения, величина которого в общемслучае составляет не менее 2 мкс,Это обусловлено как механическойинерционностью перемещаемых или деформируемых элементов конструкции,так и скоростью истечения воздухаиз промежутка между оптическимипризмами при сближении их поверхнос 30тей.Целью изобретения является уменьшение времени включения модулятора и повышение его механической прочности.Поставленная цель достигается тем, 35 что в модуляторе добротности лазера, содержащем две оптические детали, смежные поверхности которых образуют плоскопараллельный зазор, обладающий свойством полного внутреннего 40 отражения, и пьезоэлектрические цреобраэователи, размещенные на оптических деталях, между указанными смежными поверхностями по их периметру расположен слой металла, вакуумно плот но соединенный с указанными поверхностями, толщина слоя составляет О, 1-0,7 Л , где Л - длина волны излучения, а площадь соприкосновения слоя с оптическими деталями составля ет 0,1-0,5 площади каждой из смежных поверхностей, при этом зазор между указанными поверхностями вакуумирован.На чертеже схематически изображен предлагаемый модулятор.Модулятор состоит из двух оптических деталей, выполненных в виде усеченных призм 1 и 2, гипотенузные грани 3 и 4 которых образуют плоскопараллельный зазор 5, обладающий ссвойством полного внутреннего отражения. На усеченных гранях каждой изпризм размещены пьезоэлектрическиепреобразователи би 7, которые служатдля изменения величины указанного зазора 5. Между указанными смежнымиповерхностями 3 и 4 призм 1 и 2 расположен слой металла 8, продиффундировавший в оптические призмы. Исходная величина зазора 5 определяетсятолщиной указанного слоя металла 8,составляющей О, 1-0,7 ЛУказанный зазор вакуумирован, Площадь соприкосновения металла с оптическими призмами 1 и 2 составляет 0,1-0,5 площади каждой иэ смежных поверхностей3 и 4,Указанные соотношения являютсяоптимальными и получены экспериментально.При толщине слоя металла 8 меньше0,1 модулятор пропускает. значительную часть падающего на него излучения 9 в направлении луча 11. При толщине слоя металла 8 больше 0,7 Лсмежные поверхности 3 и 4 призм 1 и2 оказываются удаленными на значительное расстояние, преодоление которого требует повышения прикладываемого к пьезоэлектрическим пьезопреобразователям 6 и 7 напряжения. Этоприводит к увеличению времени включения модулятора и ухудшает его механическую прочность.Уменьшение площади соприкосновения слоя металла 8 с оптическими призмами 1 и 2 может приводить к нарушению вакуума в зазоре 5 и к ухудшению механической прочности конструкции. С увеличением площади соприкосновения требуется повышение управляющего напряжения, прикладываемого к пьезопреобразователям 6 и 7.При отсутствии управляющего напряжения, прикладываемого в пьезопреобразователям 6 и 7, луч падающего на модулятор света 9 отражается от гипотенуэной грани призмы 1 в направлении луча 10. В таком состоянии модулятор закрыт.Приложение импульсного напряжения соответствующей величины и полярности к пьезоэлектрическим преобразователям 6 и 7 вызывает упругую деформацию оптических призм 1 и 2, приводящую к сближению их смежных поверх10 4импульсных лазеров позволяет получать импульсы излучения с длительностью 15-20 нс, что практическисравнимо с длительностью импульсов,получаемых с использованием электрооптических растворов 8-15 нс. Редактор Н.Сильнягина . Техред А.Кравчук . Корректор М.Пожо Заказ 6411 Тираж 522 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4,з11379 ностей 3 и 4 вплоть до полного исчезновения зазора 5 между ними в зоне, свободной от слоя металла 8. В этом состоянии модулятор открыт и падаю 5 щее на него излучение 9 беспрепятственно проходит в направлении луча 11.Измеренное экспериментально время включения модулятора составило0,25 мкс, таким образом использова О ние настоящего изобретения позволяет уменьшить время включения по крайней мере в четыре раза по сравнению с аналогичными устройствами и с серийно выпускаемым промышленностью акус Б тооптическим затвором М 3-301.Также повысилась механическая прочность модулятора, Использование данного устройства для модуляции добротности 1 роме того,. источник питания и управления предлагаемого модулятора по сравнению с блоками питания и управления электрооптических и вкустооптических затворов значительно более прост по конструкции и в изготовлении, обладает существенно меньшими массогабаритными характеристиками, стоимость его нике, а потребление электроэнергии примерно. в пять раэ меньше.