Твердотельный лазер с преобразованием частоты излучения в третью гармонику

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИКГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)пг) ОПИСАНИЕ ИЗОБк авторскому свидетельств ТЕ ты осущност еобравторуюлучко третью онатора и про. - на час(21) 4750221/25(56) 1. Гармаш В.М. и др. Миниатюрный твердотельный лазер с полупроводниковой накачкой и с преобразователем частоты, излучающей в Уф-области спектра. - Квантовая электроника, 1988, т.15 й 7, с 1323.2. Справочник по лазерам. /Под ред. Прокорова АММ Советское радио, 1978, ч 2, с 314. (54) ТВЕРДОТЕЛЬНЫЙ ЛАЗЕР С ПРЕОБРАЗО(н) Я (и) 18312(5 Ц Н 018 3 10 ВАНИЕМ ЧАСТОТЫ ИЗЛУЧЕНИЯ В ТРЕТЬГАРМОНИКУ(57) Использование: преобразование частоновного излучения в третью гармонику. Сизобретения; лазеры содержат внешний прзователь частоты основного излучения вогармонику, также внешний согласовательосновного излучения и второй гармоники и врезонаторный преобразователь излучения вгармонику, а также дихроичные зеркала резлазера отражающие на основной частотелускающие на частоте третьей гармоники итоте второй гармоники. 1 ил.1831209 5 10 15 55 Твердотельный лазер с преобразованием частоты излучения в третью гармонику.Целью настоящего изобретения является повышение эффективности преобразования основного излучения в излучение третьей гармоники,Указанная цель достигается тем, что в известном твердотельном лазере, содержащем преобразователь частоты основного излучения во вторую гармонику и преобразователь излучения в третью гармонику, а также согласователь пучков основного излучения и излучения второй гармоники на входе в преобразователе в третью гармонику, последний установлен внутри резонатора лазера,Такая конструкция позволяет согласовывать излучения на основной частоте и на частоте второй гармоники в преобразователе излучения в третью гармонику, не вносит дополнительные потери в излучение основной частоты, а следовательно, позволяет увеличить мощность излучения на основной частоте в преобразователе в третью гармонику и обеспечить повышение эффек 1 ивности преобразования в третью гармонику, Суть изобретения поясняется чертежом, где изображена схема лазера.В качестве примера выбран твердотельный лазер с продольной накачкой излучением полупроводникового диода,На чертеже изображены: полупроводниковый лазерный диод накачки 1, оптическая схема 2, фокусирующая излучение диода в объем активного элемента АЭ; активный элемент 3 из АИГ:Мб с нанесенными на его торцы диэлектрическими покрытиями, одно из которых просветляющее для излучения основной длины волны генерации на этой длине волны и высокий коэффи циент пропускания на длине волны накачки, зеркало резонатора 4, частично пропускающее излучение на основной длине волны, зеркало резонатора 5, отражающее на основной длине волны и прозрачное на длине волны третьей гармоники, зеркало резонатора 6, отражающее излучение на основной длине волны и прозрачное на длине волны второй гармоники, преобразователь 7 частоты излучения во вторую гармонику на основе кристалла Ва 2 Ка М Ь 5015, и реобразоФормула изобретения.1, ТВЕРДОТЕЛЬНЫЙ ЛАЗЕР С ПРЕОБРАЗОВАНИЕМ ЧАСТОТЫ ИЗЛУЧЕНИЯ В ТРЕТЬЮ ГАРМОНИКУ, содержащий задающий лазер основного излучения, оптически связанные с ним преобразователь основного излучения во вторую гармонику 20 25 30 35 40 45 50 ватель 8 излучения в третью гармонику на основе кристалла ООз, фототропный затвор 9 на основе кристалла ГСГГ с фотохромными центрами, а также внешняя оптическая схема 10, предназначенная для согласования излучения на основной частоте и на частоте второй гармоники в преобразователе частоты 8; оптическая схема 10 включает линзы 11, 12, 13 и фазовую пластинку 14, обеспечивающую поворот поляризации излучения на частоте второй гармоники для согласования его с излучением на основной частоте в преобразователе частоты 8. Лазер работает следующим образом.Излучение лазерного диода 1 поглощается в активном элементе 3, что приводит к созданию инверсной населенности в АЭ и к возникновению когерентного излучения (генерации) на длине волны А= 1,064 мкм, Присутствие в резонаторе фототропного затвора 9 обеспечивает режим генерации гигантских импульсов (режим модулированной добротности), что приводит к значительному (более чем на три порядка) увеличению пиковой мощности и соответственно к увеличению эффективности преобразования излучения в нелинейных преобразователях частоты, Это излучение частично выходит из резонатора через полупрозрачное зеркало 4, попадает в преобразователь частоты 7 и преобразуется в излучение второй гармоники с длиной волны А = 0,532 мкм. Излучение второй гармоники попадает во внешнюю согласующую оптическую схему 10. После преобразования во внешней оптической схеме излучение второй гармоники снова попадает в резонатор через прозрачное для него зеркало 6, причем внешняя оптическая схема преобразовывает излучение таким образом, чтобы согласовать его с излучением на основной частоте по поляризации, размеру и расходимости внутри преобразователя частоты 8, В результате нелинейного взаимодействия в преобразователе частоты 8 возникает излучение на длине волны третьей гармоники с 1 = 0,355 мкм, Это излучение выходит иэ резонатора через прозрачное для него зеркало 5,и преобразователь основного излучения в третью гармонику, а также согласователь пучков основного излучения и излучения второй гармоники на входе в преобразователь основного излучения в третью гармонику, отличающийся тем, что, с целью повышения эффектик: ости преобразования1831209 Составитель А.ПостельниковТехред М,Моргентал Корректор К.Коро дактор Т.Кол Тираж Подписн НПО "Поиск" Роспатента 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5аказ 7 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101 основного излучения в излучение третьей гармоники. согласователь пучков основного излучения и излучения второй гармоники на входе в преобразователь основного излучения в третью гармонику оптически связан с резонатором задающего лазера через зеркало резонатора, выполненное прозрачным для излучения второй гармоники, другое зеркало резонатора выполнено прозрачным для излучения третьей гармоники, а преобразователь основного излучения в третью гармонику установлен внутри резонатора задающего лазера между зеркалами резонатора, прозрачными для излучений второй и третьей гармоник,