Резонатор

(51)5 Н 01 Я 3 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ИСАНИЕ ИЗО РЕ Е АВТОРСКО ВИДЕТЕЛ ЬСТВУ. М.1 й нашино ви но-ис роени дователь В. Г,Марченко3/081, 1976.3/083, 1986. ие: квантовая эл азеров. Сущнос содержит плоск ановленные ко льцевое внешн рямолинейным оде конически ектроника, ть изобреое кольцеаксиально ее коничеи образуюх зеркал Изобретение Электронике, в ча квантовых генера пользовано в ус рентного излученЦель изобрет тивности генера ния.На чертеке изображен предлагаемый резонатор: 1 - плоское кольцевое зеркало;2 - генератор активной среды 3; 4 - коническое кольцевое зеркало; 5 - соосное с ним коническое зеркалс); 8 - выпуклое и 9 - вогнутое софокусные цилиндрические зеркала первой пары; 7 - выпуклое и 6 - вогнутое софокусные зеркала второй пары цилиндрических зеркал; Ро - ось кольцевых зеркал; Р 1 и Гг - фокусные оси первой и второй пары софокусных цилиндрических зеркал,(21) 4815497/25(71) Центральньский институт ма(54) РЕЗОНАТОР7) Использованрезонаторы для лтения; резонаторвое зеркало, уствнутреннее и коСкие зеркала с ищими, На вых относится к квантовои тности к резонаторам для торов, и может быть исройствах создания когения - повышение зффекии когерентного излучеустановлена первая пара софокусных выпуклого и вогнутого цилиндрических зеркал, фокусная ось которых перпендикулярна оси конических зеркал и расположена от оси конических зеркал на расстоянии, равном сумме радиуса внутреннего конического зеркала и половины высоты выпуклого цилиндрического зеркала, Между коницескими зеркалами и первой парой цилиндрических зеркал установлена вторая пара софокусных выпуклого и вогнутого цилиндрических зеркал, фокусная ось которых перпендикулярна фокусной оси первой пары и расположена от оси конических зеркал на расстоянии, равном сумме радиуса внутреннего конического зеркала и половины высоты выпуклого цилиндрического зеркала второй пары цилиндрических зеркал. 1 ил,В известных резонаторах когерентное излучение по всей кольцевой апертуре квантового генератора со средой в виде цилиндрического слоя создается с помощью телескопического резонатора сходящейся волны за счет схождения излучения к оси кольцевых конических зеркал до размеров первой зоны Френеля, площадь которой в сечении (на зеркалах) я,р ЛС )г, где Л длина волны излучения; . - расстояние между зеркалами, В реальных условиях для лазера на стекле с неодимом с длиной волны 1,06 мкм и расстоянием междгу зеркалами 1 м площадь зоны Френеля 10 см, что ограничивает при зеркалах с выдерживаемой плотностью мощности 10 Вт/см мощз гность генерируемого излучения величиной 10 - 100 Вт.В предлагаемом телескопическом резонаторе сходящейся волны когерентность по кольцевой апертуре создается последовательно; сначала по вертикальным слоям в первой паре цилиндрических зеркал, затем между слоями во второй паре. В обоих случаях излучение сходится до зоны Френеля только по одной координате до величины/ХС, а по другой координате это будет линия длиной, равной диаметру пучка излучения на выходе из системы конических зеркал, т.е. площадь зоны схождения Яф б л Л упри диаметре пучка б см на один-два порядка выше, чем в прототипе. Следовательно, во столько же раз меньше нагрузки на зеркалах и больше возможная генерируемая мощность.В телескопическом резонаторе сходящейся волны с двумя парами цилиндрических зеркал излучение, спонтанно возникшее в активной среде 3, отразившись от плоского кольцевого зеркала 1, пройдя вновь активную среду 3, попадает на кольцевое коническое зеркало 4, поворачивается к оси Ео и попадает на коническое зеркало 5. При этом процессе в установившемся режиме кольцевая апертура преобразуется вкруговую меньшего диаметра, Далее пучок попадает на отражающую поверхность вогнутого цилиндрического зеркала 9, фокусная ось Р которого лежит в плоскости, перпендикулярной оси конических зеркал Го. С целью исключения потерь излучения необходимо, чтобы расстояние между осью Ео и фокусной осью Е 1 было равно сумме радиуса конического зеркала 5 и половины высоты софокусного с цилиндрическим зеркалом 9 выпуклого зеркала 8; ширина цилиндрических зеркал должна быть не меньше диаметра конического зеркала 5. В этой телескопической системе пучок сходится к ее осевой области до размеров первой зоны Френеля и далее растекается по всей апертуре цилиндрического телескопа в обе стороны от центра, Ширина пучка остается та же, а высота становится равной разности между половинами высот вогнутого и выпуклого (9 и 8) цилиндрических зеркал, Одна часть пучка возвращается в активную среду, а другая попадает на отражающую поверхность вог 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 нутого цилиндрического зеркала б и далее на софокусное с ним выпуклое цилиндрическое зеркало 7, В этом втором цилиндрическом телескопе излучение также сходится до осевой области, оставаясь по ширине того же размера, но так как фокусная ось второго цилиндрического телескопа Р расположена в плоскости, которая перпендикулярна фокусной оси Р 1 первого цилиндрического телескопа и параллельна оси конических зеркал Ро, то синхронизация излучения происходит по координате, перпендикулярной координате синхронизации первой пары цилиндрических зеркал.В итоге происходит фазовая синхронизация излучения по двум взаимно перпендикулярным координатам, что приводит к фазовой синхронизации по кольцевой апертуре, но в отличие от прототипа снижаются световые нагрузки на зеркалах, повышается мощность генерируемого излучения и КПД, а расходимость приближается к предельной дифракционной, т,е. повышается эффективность генерации когерентного излучения.Формула изобретения Резонатор, содержащий плоское кольцевое зеркало, установленные коаксиально внутреннее и кольцевое внешнее конические зеркала, выполненные с прямолинеиными образующими, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности генерации когерентного излучения, на выходе конических зеркал установлена первая пара софокусных выпуклого и вогнутого цилиндрических зеркал, фокусная ось которых перпендикулярна оси конических зеркал и расположена от оси конических зеркал на расстоянии, равном сумме радиуса внутреннего конического зеркала и половины высоты выпуклого цилиндрического зеркала, между коническими зеркалами и первой парой цилиндрических зеркал установлена вторая пара софокусных выпуклого и вогнутого цилиндрическихзеркал, фокусная ось которых перпендикулярна фокусной оси первой пары и расположена от оси конических зеркал на расстоянии, равном сумме радиуса внутреннего конического зеркала и половины высоты выпуклого цилиндрического зеркала второй пары цилиндрических зеркал,1803950Составитель В.Шалашковктор Г.Бельская Техред М,Моргентал Корректор П.Гереш Заказ 1059 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская нэб., 4/5изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 1