Кольцевой лазер

(1 г) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ видетель к автоРск Х ое 18 00 ет Российской Федерацииентам и товарным знака(71) Институт электроники АН БССР(57) Использование: изобретение относитсяк области квантовой электроники и можетбыть использовано для создания мощныхимпульсных источников когерентного узкополосного излучения. Сущность изобретения:введен второй кольцевой оптический резонатор, оптически связанный с первым кольцевым оптическим резонатором хотя бы через один отражатель, причем активныи затвор расположен во втором резонаторе на оптической оси, а при использовании поляризационного отражателя введен второй активный затвор, который установлен в первом резонаторе на оптической оси, причем активный элемент, первый активный затвор, поляризационный отражатель и второй активный затвор расположены последовательно в направлении распространения излучения, Введен, по крайней мере, еще один активный элемент, который расположен во втором кольцевом оптическом резонаторе и введен просветляющий фильтр, который расположен в одном из кольцевых оптических резонатоЭлементы 1-10 предлагаемого устройства могут быть аналогичны элементам известного кольцевого лазера; отражатели - зеркала с диэлектрическим покрытием; активные элементы - рубиновые стержни; активный затвор - полувол новый электрооптический затвор на основе кристалла КДР со стандартным блоком питания БПЗЛ, на входе которого последовательно включены фотоприемник и счетчик на основе микросхемы К 155 ИЕ 7 с ключевым устройством в цепи питания, собранным на транзисторе КТ 315 Б, Блок управления ключевым устройством представлял собой одновибратор, собранный на микросхеме К 155 ТМ 2, с линией задержки на входе. В качестве просветляющего фильтра 11 использован раствор красителя И 1044 в этаноле.Предложенное устройство, вариант выполнения которого представлен на фиг,1, работает следующим образом, При соответствующей накачке активного элемента 5 и выключенном затворе 6 в резонаторе, образованном отражателями 1-3, развивается генерация, преимущественное направление 10 распространения которой задается возвратным отражателем 4. Часть генерации, проходящая через отражатель 3 и поступающая на затвор 6, выводится выключенным затвором 6 и используется для запуска блока, управляющего затвором 6, Включение затвора 6 стимулирует развитие в составном кольцевом резонаторе, образованном отражателями 1-3, 7, 8, моноимпульсной генерации большой мощности. При этом излучение, развивающееся после включения затвора 6 может усиливаться активным элементом 9, При наличии просветляющегося фильтра 11 в резонаторе обеспечивается не только повышение спектральной яркости моноимпульсной генерации, но и реализуется двухимпульсный режим генерации с высокой спектральной яркостью излучения в пределах одного импульса накачки, например, когда добротность резонатора, образованного отражателями 1-3, первый раз включается просветляющимся фильтром 11, а затем через требуемый промежуток времени включается электрооптический затвор 6, стимулируя развитие второго гигантского импульса в составном кольцевом резонаторе, образованном отражателями 1-3, 7, 8. При этом модуляция добротности осуществляется комбинированным способом.Аналогично работают устройства, оптические схемы которых представлены на фиг,2-5, однако, каждая из них имеет некоторые свои особенности и достоинства. Оптические схемы, содержащие хотя бы один 3 1814473Изобретение относится к области квантовой электроники и может быть использовано для создания мощных импульсныхисточников когерентного узкополосного излучения,Целью изобретения является расширениеобласти применения за счет увеличенияспектральной яркости лазерного излучения.Устройство поясняется фиг,1-5, где приведены некоторые из вариантов его выполнения и приняты следующие обозначения:1-4 - отражатели; 5 - активный элемент; 6- активный затвор; 7, 8 - отражатели; 9 активный элемент; 10 - направление распространения излучения; 11 - просветляющийсяфильтр,Устройство, оптическая схема которогопредставлена на фиг,1, содержит кольцевойоптический резонатор, образованный тремяотражателями 1-3, а также возвратныйотражатель 4 для обеспечения однонаправленности генерации, Отражатель 1 являетсявыходным, В резонаторе, образованном отражателями 1-3, на его оптической осирасположен активный элемент 5. Активныйзатвор 6 расположен на оптической оси вовтором кольцевом оптическом резонаторе,образованном тремя отражателями 3, 7, 8 иоптически связанном через отражатель 3 соптическим резонатором, образованным отражателями 1-3, Второй активный элемент9 расположен на оптической оси в оптическом резонаторе, образованном отражателями3, 7, 8, последовательно с активным затвором6 в направлении 10 распространения излучения, Просветляющийся фильтр 11 расположен на оптической оси в резонаторе,образованном отражателями 1-3.В устройстве, оптическая схема которогопредставлена на фиг.2, оба кольцевыхоптических резонатора образованы четырьмяотражателями: 1, 2, 2, 3 и 3, 7, 7, 8,соответственно, При этом один из кольцевыхоптических резонаторов может быть итрехзеркальным, как, например, показанопунктиром на фиг,2.В устройстве, оптическая схема которогопредставлена на фиг,3, оба кольцевыхчетырехзеркальных резонатора оптическисвязаны, между собой через два отражателя1, 3,На фиг,4, 5 представлены оптическиесхемы устройства, активные затворы которого выполнены в виде двух полуволновыхэлектрооптических элементов 6 и 6, а обакольцевых оптических четы рехзеркальныхрезонатора оптически связаны между собойчерез два поляризационных отражателя 2,2(фиг,5) и 3,3(фиг,4),5 1814473 бкольцевой резонатор, образованный нечет- (между 3, 3 на фиг,4, либо между 2, 3 и ным количеством отражателей в плоскости 3, 2 на фиг,5), не участвующие в генерации (см., например, фиг,1, 2 - штриховая линия; гигантских импульсов и тем самым исклю - штриховая линия), обеспечивают после чающие потери моноимпульсного излучения каждого обхода по этому резонатору пере- на этих элементах, При этом сужение ворачивание излучения на а вокруг оси спектральной полосы до одной аксиальной ортогональной данной плоскости, что обес- моды может быть достигнуто уже в первом печивает тем самым перемешивание излуче- пичке генерации,ния в резонаторе и повышение при Таким образом, предлагаемое устройство необходимости пространственной однородно- позволяет повысить спектральную яркость сти его на выходе лазера, В резонаторах с моноимпульсного лазерного излучения, реачетным количеством отражателей проще лизовать двухимпульсный режим генерации выделение ТЕМооц моды и повышение тем с высокой спектральной яркостью излучения, самым при необходимости пространственной что обеспечивает значительное расширение когерентности лазерного излучения на выхо- области применения устройства, в частности, де, Оптические схемы, представленные на при голографировании более габаритных фиг,4, 5, позволяют выносить просветляю- диффузно отражающих объектов, при исслещийся фильтр и другие селектирующие довании более широкого класса быстропроэлементы в плечи кольцевых резонаторов текающих процессов,ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1, Кольцевой лазер с однонаправленной генерацией, содержащий оптический резонатор с выходным отражателем, расположенный в резонаторе на оптической оси активный элемент, а также активный затвор, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения за счет увеличения спектральной яркости излучения, в него введен второй кольцевой оптический резонатор, оптически связанный с первым кольцевым оптическим резонатором, причем активный затвор расположен во втором резонаторе на оптической оси,2, Лазер по п,1, отличающийся тем, что отражатель выполнен поляризационным, при этом введен второй активный затвор,который установлен в одном резонаторе с первым затвором, причем активный элемент, первый активный затвор, поляризационный отражатель и второй активный затвор расположены последовательно в направлении распространения излучения.3, Лазер по пп,1 и 2, отличающийся тем, что введен просветляющийся фильтр, который расположен в одном из кольцевых оптических резонаторов, и введен по крайней мере один дополнительный активный элемент, который расположен во втором кольцевом оптическом резонаторе последовательно с первым активным затвором в направлении распространения излучения,1814473 г,у аз 11 р дписно 5 кая наб., 24 1873, Москва, Береж Пличййл тваиоло л ио апдтантм ВНИИПИ, Рег. ЛР йо 040723834, ГСП, Москва, Раушская н