Лазерный резонатор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 9) (11) 01 Я 3/ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(54) ЛАЗЕРНЫИ РЕЗОН (57) Использование; лазе носится к лазерной техн для лазеров со значите активной среде. Сущно лазерном резонаторе и полнено полностью от речным размером и, определенного уровня. рной технологии" тические резонато : Наука, 1990,4.1, тические резонато : Наука, 1990,3,4,1 И Изобретение относится к области квантовой электроники и может быть, использовано при создании лазеров с узконаправленным излучением, (например, для технологических применений), работающих на средах со значительным усилением и имеющих значения числа Френеля Р 4 = Н /4 Л ., где Л - длина волны,- расстояние между зеркалами и Н - размер рабочего сечения резонатора, превышающее, едини- цу Известны и с успехом применяются при малых 1 ч устойчивые резонаторы, выходное зеркало которых выполняется полупрозрачным и перекрывающим все рабочее сечение резонатора; это избавляет от необходимости применения дополнительных элементов и устраняет указанные недостатки. К таким резонаторам относится выбранный эа прототип предлагаемого изобретения полуконфокальный резонатор, состоящий иэ вогнутого и установленного в его фокальной плоскости полупрозрачного зеркала, перекрывающего все рабочее сечение резонатора (2). Наиболее распространенный способ построения таких лазеров основан на использовании неустойчивого резонатора с пространственной фильтрацией излучения (см, рис, 4.7 нэ стр. 220 книги Ю.А.Ананьева "Оптические резонаторы и лазерные пучки", М,: Наука, 1990). Помимо концевых зеркал, этот резонатор содержит дополнительный элемент - выводную пластину с отверстием, что приводит к повышению трудоемкости изготовления и юстировки резонатора. Кроме того, наклонное положение пластины и необходимость вывода отраженного от нее пучка в сторону от оси резонатора приводит к существенному усложнению конструкции лазера в целом. Недостатком резонатора - прототипа является то, что при большем, усилении в среде и значениях 1 ч, превышающих единицу, режим генерации в нем оказывается многомодовым с большой расходимостью излучения.Целью изобретения является уменьшение рэсходимости излучения, Указанная цель достигается тем, что в полуконфокальном резонаторе плоское зеркало выполняется полностью отражающим с поперечным размером Ь, определяемым из услоьияЬ =2 А ОН.(4 б) 23.01,93. Бюл, М (7",) Совместное сов приятие "Центр лазе (72) Н:).А,Ананьев, С ловьев.Г.Аникичев и В.Д.Со АТОРрный резонатор отике и предназначен льным усилением в сть изобретения: в лоское зеркало выражающим с попе- определяемым из 1 ил1790796 40 Ф о рмула изобретен ия Лазерный резонатор, состоящий из вогну, того и расположенного в его фокальной плоскости плоского зеркала, отл ич а ю щи йся тем, что, с целью уменьшения угловой. расходимости излучения, плоское зеркало выполнено полностью отражающим с поперечным размером й, определяемым из условия;45 Ь =2 ЛОНгде Л -длина волны, 3 - расстояние между зеркалами, Е - размер рабочего сечения резонатора. На чертеже изображена схема предла- го сечения вдоль этого же направления., гаемого лазерного резонатора. Резонатор Сместив плоское зеркало в поперечном насостоит из вогнутого зеркала 1 с фокусным правлении на расстояние (Н - и)/4, можно расстоянием 1 и установленного на рассто- реализовать вывод излучения по одну стоянии= 1 от него плоского зеркала 2 указан рону.от этого зеркала ,чертеж б), что упроного выше размера, щает крепление последнего, ПлоскоеРезонатор работает следующим обра- зеркало может быть выполнено из прозрачзом. Плоская волна с размером сечения Н ного материала, (см.чертеж, в) на централь- следует по направлению к зеркалу 2. Часть ную часть рабочей поверхности которой 2 ее с размером сечения и отражается от это нанесено отражающее покрытие, остальная го зеркала, остальная часть проходит мимо же часть этой поверхности 3 и вторая повернего, образуя выходной пучок. Отраженный хность 4 просветлены, В этом варианте репучок благодаря дифракции на зеркале ко- зонатора имеется возможность нечнога размера приобретает дифракцйон- регулирования величины потерь: при чрезную расходимость21 /й, за счет чего на "5 мерной их величине они могут быть умень- своем пути к зеркалу 1 расширяется, его шеныудалением.просветляющегопокрытия сечение приобретает размер-(2 Л/й) = Н, В с поверхности 3 либо нанесением на. нее результате отражения от зеркала 1 пучок слабо отражающего покрытия,превращается в плоскую волну, замыкая Кчислудостоинств предлагаемого резо- цепь обратной связи.20 натора относйтся связанная с большой криЛюбая другая волна приобретает в ре- визной вогнутого зеркала малая зультате отражения от зерьала 2 большую чувствительность к разъюстировкам и иным расходимость или дополнительный наклон возмущениям.и на пути к зеркалу 1 частично выйдет за- Пример реализации устройства. В техно- пределы рабочего сечения. В результате по логическом лазере ХЕБР длина резонатора тери всех остальных мод оказываются боль- составляет 7 м, длина волны излучения А = шими, чем у моды со следующей вдоль оси, 10.6 ррабочее сечение резонатора Н= 20 мм. плоской волной, что обеспечивает одномо- Предлагаемый резонатор имеет полностью довую генерацию с предельно малой расхо- отражающее плоское зеркало размером 2 А димостью излучения З 0 ОН = 20 см. При этом потери на излучение,При необходимости уменьшения расхо- какиустандартногоустойчивого резонатора, димости лишь по одному направлению зер-, составляют 75, угловая же расходимость кало 2 может быть выполнено в форме не снижаетсяс 5 10 раддо 1 10 радзасчет круга или квадрата, а полоски, ширина и реализации одномодового режима генеракоторой определяется той же формулой в З 5 ции.которой Н тогдаявляется размером рабочеСоставитель Ю.АнаньевТехред М,Моргентая актор Т.Иванова Корректор Н,Шмако енно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Произ Заказ 376 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5