Пассивный модулятор добротности резонатора лазера

О П И СА Н И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 111 818423 Союз Советских Социалистических Республик(51) М КлН 018 3/ м заявкиГосударственный комите СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 07.05.8271) Заявите ау рк 11 1 ч 1.ер ИФ ИКЕ".1:,"НЙЛИ 0".(54) ПАССИВНЫЙ МОДУЛЯТОР ДО РЕЗОНАТОРА ЛАЗЕРАИзобретение относится к области квантовой электроники, а именно к пассивным модуляторам добротности резонаторов лазеров, и может быть использовано при получении частотно-периодических режимов 5 лазерного излучения.Известен пассивный модулятор добротности из стекол с примесными ионами, например КСс примесью уранила 1.Недостатками такого пассивного модуля тора являются его низкие оптическая прочность и фототермическая устойчивость, вследствие чего он быстро разрушается, а также не может работать в частотно-периодическом режиме излучения с частотой выше 0,5 Гц.Известен пассивный модулятор добротности резонатора лазера на основе раствора органического красителя 2.Недостатком такого модулятора является 20 его низкая фототермическая устойчивость, вследствие чего он недолговечен и не может работать в частотном режиме без принудительной прокачки. Применение прокачки значительно усложняет конструкцию моду лятора и ухудшает его эксплуатацию.Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является пассивный модулятор резонатора лазера на основе органического красителя - броми- з 0 анов, В, А. Чепурной, Ю, М, Титои И, А. Парфиановичй институт прикладной физикиом университете3 рованныи фталоцианин металла, растворенный в бромистом аммонии 3. Для частичного повышения фототермической и фотохимической стабильности пассивного модулятора в состав растворителя введен галоидалкил, например бромистый метил. Раствор находится в стеклянной или кварцевой кювете с параллельными плоскими окнами, которая помещена между 100% зеркалом и головкой осветителя лазерного активного элемента.Пассивный модулятор пропускает 20% на длине волны лазерного излучения (Х = = 1,06 мкм).Несмотря на введение в раствор модулятора дополнительного стабилизирующего вещества - галоидалкила, затвор меняет свои свойства в течении 240. ч (без введения добавки - в течении 2,5 ч). Кроме того раствор не способен работать в частотном режиме с частотой выше 0,1 - 0,5 Гц.Целью изобретения является повышение фототермической и фотохимической устойчивости пассивного модулятора добротности резонатора лазера.Цель достигается тем, что в пассивном модуляторе добротности резонатора лазера на основе среды, содержащей поглощающие центры, среда пассивного модулятора добротности выполнена из кристалла- эсмЭ со х 2 ос сс омом с,.х х ао охдощс эЯ хох х хм о с сД м 13 хос хомх ах о эхо хБ сОдооЕи; э х м э И а х Я х х о сч сч +, с: со со сч-Н Н о со ох оэ мх оо оохэкох "оо о2 ( с осо Н о) счсоо о+1 1 .Н со о о о 1 ь о щ со -Н сч о эх х 2 ох ход эо э аой э ссос о э Я счсч сэ со.Н со со со Н со соо хм с хо эю хо Ха 1 сч1 сч о с о й 1 сч +сч 1 5 Л,ао хо эЭ ои 3фтористого лития, содержащего Г+ центрыокраски или 1 - центры окраски, или Егч. и1 центры окраски одновременно.Центры окраски в пассивном модуляторедобротности резонатора лазера, среда которого выполнена из кристалла фтористого лития, созданы путем облучения ионизирующим излучением -лучи, рентгеновскиелучи, релятивистские электроны, нейтроны).Пассивные модуляторы из фтористого лития с центрами окраски выполнены в форме параллелепипеда размерами 39 10 10,26 13 13 и 30 10 10 мм. Рабочими поверхностями являются взаимопротивоположныеграни параллелепипеда, которые полируются до достижения цвета степень плоскостности поверхности) не более 1 кольца и непараллельности граней порядка 10 - 1 о угловых секунд. Пассивные модуляторы дооротности располагаются в лазерном резонаторе между 100 о зеркалом и лазернойголовкой осветителя с активным элементом.1-1 ачальное пропускание модулятора на длине волны лазерного излучения находится впределах 10 - 90%. Оптимальное значениепропускания зависит от конструкции лазера и подбирается экспериментально,Монокристаллы пассивного модуляторадобротности облучают различными дозамиионизирующего излучения 10 - 10 рентген) и имеют начальное пропускание 95 -10 У .Испытания работы модуляторов из монокристаллов фторида лития, содержащихЕ+, 1; - или Е+ и Е - центры окраски, проводятся в резонаторах лазеров на рубине,на алюмоиттриевом гранате АИГ) с 1 Ч 11+и на рос(ратном стекле с 1 Чйф, Измеренияэнергии импульсов генерации производятсяс помощью измерителя энергии лазерногоизлучения ИК 1-1 Н. Длительность импульсов излучения измеряется с помощью коаксиального фотоэлемента ФЗКи осциллографов С 1-(5 и И 2-(, Испытания модуляторов во всех случаях проводятся при комнатной температуре без всякого специального охлаждения,Основные рабочие характеристики пассивных модуляторов добротности резонатора лазера из монокристаллов фторида лития с центрами окраски приведены в таблице,Пассивные модуляторы добротности измонокристалла фтористого лития с Г+центрами окраски испытывают на стабильность в резонаторе рубинового лазера.Наработка модулятора в процессе испытания составляет 10 импульсов, при этом необнаружено ухудшения его модуляционныххарактеристик. Модулятор устойчиво работает при комнатной температуре в режимес частотой повторения 2 Гц.Монокристаллы фтористого лития с Р+центрами окраски испытывают на стабильность в резонаторе неодимового лазера 510 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 А х818428 Формула изобретения Составитель Е. Куприянова Редактор П. Горькова Текред А. Камышникова Корректор Е. ХмелеваЗаказ 711/17 Изд. М 150 Тираж 629 Подписное НПО Поиск Го ударственпого комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская нао., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2(Хрен 1 06 мкм) . Модулятор из фтористоголития с Р, - центрами окраски устойчивоработает при комнатной температуре в режиме с частотой повторения 50 Гц. Общаянаработка одного из модуляторов ссотавляет 2 10 импульсов, при этом его модуляционные характеристики практически не изменяются.Абсорбционные измерения показывают,что практически абсорбционные характеристики рабочих центров пассивных модуляторов добротности в процессе длительногохранения не изменяются,Таким образом, пассивные модуляторыдобротности резонатора лазера, среда которых выполнена из монокристаллов фтористого лития, содержащих Ра+ центры окраски или Р - центры окраски, или Р 2+ и Р 2 -центры окраски одновременно, обладаютстабильностью в процессе длительного хранения и эксплуатации по сравнению с известными пассивными модуляторами добротности, позволяют формировать гигантские импульсы с большой частотой повторения без применения устройств для принуди тельного охлаждения модулятора, нетоксичны, дешевы и просты в изготовлении. Пассивный модулятор добротности резонатора лазера на основе среды, содержащей поглощающие центры, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения фототермической и фотохимической устойчивости, среда пассивного модулятора добротности выполнена из кристалла фтористого лития, содержащего Р 2+ центры окраски или Р 2 - центры окраски, или Р 2+ и Р - центры окраски одновременно. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Ягп 1 Й Ю. Ч. апд ЯогоЫп Р, Р. 1.аэег М. С. азам - НИ 1, К. 1. 1966, р. 125.2, Авторское свидетельство СССР Юо 304654, кл. Н 015 3/11, 1971.3. Авторское свидетельство СССР Мо 332789, кл, Н 015 3/11, 1969 (прототип).