Оптический квантовый генератор

1 с 25848 ОЛИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советснин Социалистичесних РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт, свидетельства чо Заявлено 20,Х.1967 ( 1191492/26-2. 21 д, 53 инением заявки Ме пр ПК Н 01 з риоритет ламнрытий Комитет лоизобретений и лри Совете М убликовано ОЗ,Х 1,1969. Бюллетень М 1за 1970 г. та опубликования описания 17.й.1970 УДК 621,375.8(088 ист а Авторизобретени А, П. Войтович ститут физики АН белорусской ССявител ПТИЧЕСКИЙ КВАНТ ЕНЕРАТО Изобретение относится к области квантовой электроники и может быть использованопри конструировании газовых оптическихквантовых генераторов.В настоящее время в науке и технике широко применяются одночастотные газовые оптические квантовые генераторы, состоящие изрезонатора, образованного двумя зеркалами,и газор азрядной трубки с активной усиливающей однокомпонентной или многокомпонентной газовой средой.Известные газовые кварцитовые генераторыимеют потери, одинаковые в пределах контура усиления активного вещества, что затрудняет получение одноч астотного,режима генерации и уменьшает мощность генерации водночастотном режиме,при больших длинахактивного вещества и резонатора.Целью описываемого изобретения являетсяповышение мощности одночастотных газовыхквантовых генераторов при больших длинахактивной среды и резонатора.Эта цель достигается созданием ОКГ с селективными потерями. Селективные потериполучают при внесении в резонатор находяще.гося в продольном магнитном поле поглощающего вещества, контур линии поглощения которого в значительной степени совпадает сконтуром линии усиления активной среды генератора,На фиг. 1 изооражен резонатор газовогоОКГ с селективными потерями; на фиг. 2 -частотные характеристики усиления и потерьв ОКГ.5 Для получения селективных потерь в резонатор (образованный зеркалами 1 и 2) газового оптического квантового генератора,имеющего разрядную трубку 8 с активнымусилнвающпм веществом, помещают трубку10 4 с поглощающим веществом (резонанснуюпоглощающую ячейку), контур линии поглощения .которого совпадает или в значительнойстепени перекрывается контуром линии усиления активного вещества. Резонансную по 15 глощающую ячейку помещают в однородноепродольное магнитное поле напряженностью Н,Зависимость суммарных потерь 6 (кривая О 5), которые состоят из селективных К, Р инеселективных 1 то потерь (кривая б), к усиления к 1 (кривая 7) от частоты т в ОКГ с резонансной поглощающей ячейкой в продольном магнитном поле показана на фиг. 2( цент ральные частоты тс контуров усиления и поглощения при О - 0 совпадают). Суммарные потери минимальны для= то. Таким образом, создаются предпочтительные условия для генерации на центральной частоте. Это О обстоятельство может быть использовано дляйолучения одночастотного режима генерации на ъ 2=РоОдночастотный режим генерации осуществляется, если для соседней (1 по отношению к о) собственной частоты т резонатора выполняется условие К, 1(Ь(1). В ОКГ с селективными,потерями сХ(о) значительно меньше Ь, но в этом генераторе при,получении одночастотной генерации без селективных потерь Ь (о= Ь (1), Посколвку мощность генерации пропорциональна разности усиления и потерь, то очевидно преимущество генератора с селективными потерями,Изобретение было использовано в ОКГ с .селективными потерями на длину волны Х = 0,15 мк, резонатор которого выполнен из плоского и сферического зеркал,;причем радиус кривизны последнего составляет Л = 1,5 м. В резонатор помещена трубка, заполненная смесью Не - Хе, длина разряда в которой равнялась 50 см, и резонансная поглощающая ячейка, заполненная чистым неоном при давлении несколько мм рт. ст, Центральные частоты контуров усиления и поглощения примерно равны, Разряд в обеих трубках с окнами под углом Брюстера возбуждают постоянным током. Магнитное поле в ячейке создают соленоидом. Неоднородность магнитного поля в пределах длины поглощающего слоя 1 = 12 см не превышала 1,5%. В результате был осуществлен одночастотный режим генерации в ОКГ с селективными потерями. Число генерируемых продольных мод (для,подавления поперечных мод исполь зовалась диафрагма перед сферическим зеркалом) контролировалось при помощи гетеродинного способа исследования генерируемого излученяи. При длинах резонатора 119, 130, 143 си, давлении неона в ячейке 2 - 5 мм рт.10 ст., широком диапазоне токов разряда мощность одночастотной генерации примерно в три раза выше, чем мощность в одночастотном,режиме при тех же длинах резонатора, но при отсутствии селективных потерь и разря да в резонансной ячейке, Оценки показали,что, например, в одночастотном ОКГ с длиной резонатора 130 см при давлении неона в ячейке 2 мм рт. ст. и токе разряда 40 ма Ло= 725 Мгц, разность усиления и потерь 20 к;,1 - Ь(ъо) = 1,5 10, а при отсутствии селективных потерь и разряда в ячейке к,1 - Ь(о) = 0,4 10,Предмет изобретения 25 Оптический квантовый генерагор, содержащий газоразрядную трубку с усиливающей средой и резонансную поглощающую ячейку, отличающийся тем, что, с целью получения одночастотного режима генерации, резо нансная поглощающая ячейка:помещена впродольное магнитное поле.