Модулятор добротности резонатора оптического квантового генератора

)ц 543316 Своз Советских Социалистических Республик(43) Опубликовано 28,02.79 Бюллетень(45) Дата опубликования описания 23.03.7 елен изобретении и открытий 72) Авторы изобретен)и 1. М. Раевский и Е. А. Меле аявитель(54) МОДУЛЯТОР ДОБРОТНОС ОПТИЧЕСКОГО КВАНТОВОГО РЕЗОНАТОР ЕНЕРАТОРА ячейкио зерка- подклюкого на" щий резикоторого вательновключсячейкиГо источ Изобретение относится к области квантовой электроники и предназначено для модуляции добротности резонатора оптического квантового генератора.Известны модуляторы добротности резонаторов оптических квантовых генератороз, основанные на применении ячейки Керра 11.Из известных модуляторов добротности резонатора оптического квантового генератора наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является модулятор, содержащий поляризатор, полностью отражающее зеркало и ячейку Керра, к электродам которой через токоограничивающий резистор подключен импульсный источник высокого напряжения, и электрическую цепь, состоящую из последовательно соединенных накопителя и высоковольтного коммутатора 12. Эта цепь включена между электродамн ячейки Керра и предназначена для создания кратковременного срыва напряжения на ячейке Керра с целью генерации импульса излучения.Однако такой модулятор имеет низкую надежность и большие габариты схемы управления ячейкой Керра, обусловленные применением электронных коммутаторов например тпратронов, на напряжение 20 - 30 кВ.Цель изобретения - повышения надежности и уменьшение габаритов модулятор., добротности резонатора оптического квантового генератора.Это достигается тем, что в првдлагасмом модуляторе электрическая цепь включена меяду одним из электродов ячейки Керра н средней точкой нмпгльсного источника высокого напряжения,Такое включение позволяет вдвое снизить амплитуду импульсов напряжения на высоковольтном коммутаторе, что повышаст надежность устройства н дает возможность уменьшить размеры модулятора за счет применения более низковольтного коммутатора.модуля) На чертеже представлена схема тора с ячейкой Керра.Он состоит нз поляризатора / Керра 2, полностью отражающег ла 3, К электродам ячейки Керра чен импульсный источник 4 высо пряжения через токоограничпваю стор 5. Коммутатор 6, в качестве использован тиратрон, последо соединенный с ним накопитель 7 ны между одним из электродов Керра и средней точкой импульсно543316 Р = (1 - 0,85) =15%,45 55 ника 4 высокого напряжения. Средняя точка импульсного источника 4 высокого напряжения соединена с землей,Модулятор работает следующим образом. 5Одновременно с поджигом ламп накачки от источника 4 высокого напряжения нп электроды ячейки Керра 2 поступает импульс с амплитудой К, достаточной для полного запирания модулятора, Резонатор 1 О оптического квантового генератора при этом имеет минимальную добротность, и условия для генерации светового импульса отсутствуют, Угол поворота плоскости поляризации света при однократном прохож дении света через ячейку составляет в этом режиме 45. Так как коммутатор б подключен между одним из электродов и средней точкой им пульсного источника 4, то к нему прикладывается напряжение, равное У,/2, Уменьшение амплитуды импульсов, прикладываемых к коммутатору б, позволило использовать в качестве коммутатора сравнительно 25 низковольтные приборы типа ТГИ 1 - 130/10.При достижении необходимого уровня накачки активного материала лазера поджигается тиратрон и тем самым одно из плеч импульсного источника 4 закорачи- З 0 вается незаряженным накопителем 7, в качестве которого используется конденсатор, либо искусственная линия задержки импульсов. В результате этого напряжение на ячейке Керра 2 резко сбрасывается до У/2, и ячейка Керра 2 открывается. Добротность резонатора в этот момент достигает максимального значения, что создает условия для генерации мощного светового импульса. По окончании заряда накопителя 7 тиратрон б гаснет и напряжение на электродах ячейки Керра 2 снова возрастает до У, что приводит к закрыванию ячейки Керра 2. Как видно из описания работы схемы, напряжение на ячейке Керра в момент открывания сбрасывается не до нуля, а до У,/2, Это приводит к тому, что в момент сброса напряжения ячейка Керра 2 просветляется не полностью, Однако потери света при этом не велики, Действительно интенсивность света, прошедшего через светозатвор, можно записать в виде: где У - напряжение на электродах ячейки Керра, соответствующее максимальному запиранию;1, - интенсивность света, падающегона ячейку;1 - интенсивность света, прошедшсго через ячейку;55 О - напряжение, поданное на электроды ячейки;К - коэффициент, зависящий от конструкции ячейки,1 тТак как в нашем случае У= -- то21=Н 1 соР - =0,85 К 1 Отсюда следует, что потери света в светозатворе вследствие его неполного просветления составляют Эта величина сравнима с потерями света в оптических элементах самого светозатвора, которые имеют значение около 30 - 40%, Поэтому остаточное поглощение, связанное с неполным открытием светозатвора, не может существенно ухудшить добротность резонатора и оказать влияние на генерацию импульсов света.Таким образом, предлагаемый модулятор резонатора оптического квантового генератора позволяет осуществить достаточно эффективную модуляцию добротности и при этом снизить в два раза амплитуду напряжения на коммутаторе по сравнению с известным устройством.Это повышает надежность модулятора, исключает ложные пробои и срабатывания, а также позволяет применять коммутаторы средней мощности, что упрощает схему и приводит к уменьшению ее габаритов и веса. Формула изобретения Модулятор добротности резонатора оптического квантового генератора, содержащий ячейку Керра, к электродам которой через резистор подключен импульсный источник высокого напряжения, и электрическую цепь, состоящую из последовательно соединенных накопителя и высоковольтного коммутатора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и уменьшения габаритов модулятора, электрическая цепь включена между одним из электродов ячейки Керра и средней точкой импульсного источника высокого напряжения,Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе: 1. Катыс Г. П. и др. Модуляция н отклонение оптического излучения. М., Науказ, 1967, с. 48. Рпхег 1 ск 7.1 Ги:ст, Ор 11 са арр 11 с,Е 1 есЬ ор 11 са 1 Яг 11 сйг;, 1 о 73 3,.% ,р. 45 - 60.543316 Составитель А. СубочевТехред А. Камышников Редактор Е, Месропов Корректор С. Файн Тип. Харьк. фил. пред, Патент Заказ 36/168 Изд.190 Тираж 922 Подписное НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, )К, Раушская наб., д. 4/5