Лазер с перестраиваемым спектром генерации

)ьсо и излч отоприй усидва рующих огла- ешифралазе с перестраиваеми состоит иэ акника 2 накачки, зеркал 3 и 4, пл решетки 5, иэобрмаски 7, выполне ым спеивной ром енера реды ллима- ифрако зер- виде ист токо акачинцио нных ционной кала 6,оско жающе ной в ереГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Хабаровский политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССР В 594842, кл. Н 01 Я 3/00, 1976. (54) ЛАЗЕР С ПЕРЕСТРАИВАЕМЫМ СПЕКТРОМ ГЕНЕРАЦИИ(57) Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано в лазерной спектроскопии, фотохимии, для разделения изотопов, в мониторинге атмосферы. Целью изоб.ретения является повышение стабильИзобретение относится к квантовойэлектронике, может быть использованов лазерной спектроскопии, фотохимии,для разделения изотопов, в мониторин;ге атмосферы и является усовершенствованием изобретения по основномуавт, св. Ф 594842,Цель изобретения - увеличение стабильности частоты и интенсивностиизлучения в переключаемых линиях,На чертеже схематически изображен ности частоты и интенсивности излучения в переключаемых линиях. Лазерсостоит из активной среды, источниканакачки, автоколлимационных зеркал,дифракционной решетки, изображающегозеркала, маски в виде диска, насаженного на вал электродвигателя, Маскаснабжена датчиком синхроимпульсов.В лазер дополнительно введено многоканальное устройство стабилизациичастоты. Нужные линии генерации выбираются путем вращения маски с прорезями. Стабильность частоты излученияувеличилась на два порядка, а нестабильность уровня выходной мощностиснизилась с 30 до 27. в каждой из Нлиний генерации прп их периодическойперестройке. 1 ил. диска, насаженного на вал элект гателя 8, Выходное зеркало 3 за лено на соосно соединенных мод рующем 9 и исполнительном 10 пь керамических элементах, а маска снабжена датчиком 11 синхроимиу Введенное многоканальное устрой стабищизации частоты и мошностчения содержит генератор 12, фемник 3 излучения, резонансньлитель 14, фазовый детектор 15коммутатора 16 и 17, Б интегриэлементов 18 с запоминанием, ссующий усилитель 9, а также:дтор 20 и счетчик 21,Активная среда 1 и источникки подобраны так, что создаетсверсия на различных спектральны1517087 40 ходах. Решетка 5 расположена и .антоколлимациоцно. к 1 ежду решеткой 5 ц одним из автоколлцмационных верка н 4 резонатора установлен изображающий5 оцтическии элемент б зеркало цли линза) так, что фокусное расстояние элемента равно его расстоянию от зеркала, Введение этого элемента резко улучшает разделение монохроматических 10 пучков вблизи поверхности автоколлимационного зеркала 4, расположенного так, что центр его кривизны совмещен с изображением гочки пересечения поверхности решетки 5 и оси лазера. Благодаря этому выполняется условие нормального (по радиусам зеркал;) падения всех моцохроматических пучков, идущих от решеткц 5, на автоколлимационцое зеркало 4. Поэтому они отра 20 жаются назад цо первоначальному направлению и таким образом создаются условия для их генерации, что в сочетании с хорошим пространственным спектральным разрешецием монохромати ческих мод, неретяжки которых расположены вблизи автоколлимационцого зеркала 4, позволяет выделять произвольные спектральные диапазоны генерации в пределах спектра усиления активной среды 1 путем пространственной фильтрации прц помощи маски 7 с прорезями, Перемещение маски 7 в направлении, перпецдгп;улярном дисперсии, позволяет осуществлять произ 35 вольную во времени перестройку спектра, Наиболее простым является вариант перестройки спектр посредством вращающейся маски с прорезями. Лазер с перестраиваемым спектром генерации работает следующим образом,Резонатор с пространственным разделением монохроматических пучков создает условия для генерации одновременно на всех линиях усиления активной среды 1. Нужные линии генерацчи выбираются путем вращения маски 7 с прорезями. При каждом переклю. чении линий датчик 11 синхроимпульсов вырабывает логическиц импульс, который изменяет состояние счетчика 21 и с помопьь дешифратора 20 цодкглочает ключами коммутаторов 1 б и 17 вход и выход соо гветствующего интегрирующего элемента 18 с запоминанием к выходу 1:;.зового детектора 15 и к входу согл 1 сующего усилителя 19, выход когорого псдключен к исполнительному пьезокерамическому элементу0 с.оответс твенно,Генератор 12 вырабатывает периодическое напряжение, которое модулирует положение зеркала 3 с помощью модулирующего пьезокерамического элемента 9 и подается на первый вход фазового детектора 15, На второй вход фазового детектора 15 через резонансный усилитель 14 подается периодический сигнал с фотоприемника 13 излучения, возникающий из-за периодических колебаний зеркала 3 и испытываощий сдвиг по фазе на Г радиан при переходе линии генерации через экстремум контура усиления, На выходе фазового детектора 15 образуется сигнал ошибки, пропорциональный сдвигу частоты генерации от центра линии усиления, Сигнал ошибки суммируется ца ицтегрируощем элементе 18 с запоминанием, соответствующим данной линии. Каждый интегрирующий элемент 18 с запоминанием включается в работу только во время генерации соответствующей линии, остальную часть периода он работает в режиме памяти. Время интегрирования элементов 18 выбирают не менее двух периодов перестройки линий, что приводит к подаче на исполнительный пьезокерамическцй элемент 10 через согласующий усилитель 19 напряжения, усредненного за несколько периодов, вследствие чего многоканальное устройство стабилизации частоты и мощности излучения устойчиво работает при периодической перестройке линий с частотой 10 Гц и выше,Испытания лазера с перестраиваемым спектром генерации показали, что стабильность частоты излучения увеличилась на два порядка, а нестабильность уровня выходной мощностй снизилась с 30 до 27 в каждой из И линий генерации при их периодической перестройкеФормула изобретения Лазер с перестраиваемым спектром генерации по авт, св, У 594842, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности частоты и интенсивности излучения в переключаемых линиях, маска снабжена датчиком синхроимпульсов, в лазер введены соосно соединенные модулирующий и исполнительный пьезокерамичесСоставитель А, Баланкиндактор А. Мотыль Техред Л.Сердюкова ктор Т, Ма Заказ 6397/54 Тираж 61 Подписи обретениям и открытиям при ГКНТ СССРРаушская наб., д. 4/5 ВНИИПИ ударствепного комитета по 113035, Москва, ЖГагарина, 101 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгоро 5 1517 О 876 кие элементы и многоканальное уст- нального суммирующего устройства с ройство стабилизации частоты, сос- запоминанием, выходы многоканального тоящее иэ генератора, фазового детек- суммирующего устройства с запоминанитора, резонансного усилителя, фото-ем через второй коммутатор соединены приемника излучения, двух коммутато- с входом согласующего усилителя, а ров, согласующего усилителя, дешифра- выход согласующего усилителя соединен тора, счетчика и многоканального сум- с входом исполнительного пьеэокерамимирующего устройства с запоминанием, ческого элемента, управляющие входы состоящего из и элементов, причем 10 коммутаторов соединены с выхэдами выход генератора соединен с входом дешифратора, а вход дешифратора соедимодулирующего пьезокерамического эле- нен с выходом счетчика, а вход счет- мента и первым входом фазового детек- чика соединен с выходом датчика синхтора, второй вход фазового детектора роимпульсов; при этом соосно соедичереэ резонансный усилитель соединен 15 ненные между собой пьеэокерамические с фотоприемником излучения, а выход элементы закреплены на зеркале, расфазового детектора через первый ком- положенном между активной средой и мутатор соединен с входами многока- фотоприемником излучения.