Рабочее вещество для пассивных жидкостных модуляторов добротности резонаторов лазеров

Г 5 с: - :с1 О П=И-А-Н И Е ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветсеаСоциалистическихРеспублик/113 Н соединением заявкиаротвееый амететСССРелан изобретениея открмте,8(088,8) 8,01,а опубликования описа Ф. А. Михайленко, Е, А, Понежа, Ю, Л. Сломинский, Е, А, Тихонов, Т, П. Шишкина и Я. Б, Штейнберг В,. И. Безродный Ю. И. Рсекинсвий А. И. Толмачев,Авторыизобретения Институт физики АН Украинской ССР и Институорганической химии АН Украинской ССР) Заявители 54) РАБОЧЕЕ ВЕШЕСТВО ДЛЯ ПАССИВНЫХ ЖИДКОСТНЫХ МОДУЛЯТОРОВ ДОБРОТНОСТИ РЕЗОНАТОРОВ ЛАЗЕРОВ.5обеспечение выируемого моноиможности работатькосекундном режиодности распре деизлучения по сечеческой стойкости ль изобретени сокой мощности гене пульса, а также возм в наносекундном и пи мах, повышение одно пения интенсивности нию пучка и фотохим Изобретение относится к лазернойтехнике и может использоваться дняамплитудной модуляций добротностилазеров, излучающих на длине волны1,06 мкм, обеспечивая наносекундныйи пикосекундный режимы генерации.В настоящее время широкое приме-нение получили жидкостные модуляторы,которые стойки к излучению большоймощности и действуют автоматически.Пассивные жидкостные модуляторы содержат в качестве рабочей среды насыщающийся поглотитель 1 в частности краситепь в соответствующем растворителе,способный поглощать на длине волнылазерного излучения 11,Известно рабочее вещество для пассивных жидкостных модуляторов добротнос.ти резонаторов ОКГ, содержащее насыщающийся поглотитель из класса попиметиновых красителей, например попиметиновый пентакарбоцианиновый краситель Иф 3955, растворенный в нитробенэопе 2,2Недостатки укаэанного красителя заключаются в следующем; он растворяется в нитробензоле, у которого сильныенелинейные свойства, приводящие к самофокусировке излучения и, в результате,к неоднородному распределению энергииизлучения по сечению пучка; кроме тогонитробензол является сильнейшим ядом,действующим разрушающе на нервнуюсистему и кроветворные органы (печень,спинной мозг); данный краситель обладает большой протяженностью полиметиновой цепи, имея 11 метиновых группв цепочке, что отрицательно сказываетсяна его стойкости к фотохимическому итермическому воздействию,613692 пятора содержит спиртовые растворы трикарбоцианиновых красителей на основе бензо-( С, д ) индолия, содержащих циклические группировки в попиметино вой цепи общей формулы-2 -4-фенипчения пп ведены к пены микрофотоенергии в бпиж пя Ию 3273 у в На фиг. 1 показаны зависимости опти 55 Ческой ппотности от длины волны предпагаемых красителей в спиртовых растворах и красителя %3955 в нитробентепя рабочего вещества и устранение его токсичности.Это достигается тем, что в качестве насьпцающегося погпотитепя рабочее вещество пассивного жидкостного модуКраситель М 3273 у.:йодид-7-( 1- ипбензос,с индолинилиден -4 С 2 ЕУказанные красители растворяют иртовых растворах, которые облают малой непинейностью и нетоксич 3-1,3,5-ип1-етипбе золе. Максимальные з дпя всех красителей п величине.На фиг. 2 предста граммы распределения нем поле дпя красите иэобутиповом спирте в нитробензопе,йодид 2-7 ни пиденгептатриеннзос, Иин92 6136Пассивный модулятор добротностипредставляет собой кювету толщиной8 мм с ппоскопараппепьными стенками,заполненную спиртовым растворомпредпоженных краситепей, Стенки кю- .веты выполнены из стекла, поглощающего ультрафиопетовое изпучение пампнакачки.Максимумы полос поглощения предложенных красителей лежат в области 101,02-1,05 мкм (фиг, 1). Кривая 1относится к красителю 3272 у в изобутиповом спирте, кривые 2 и 3 - ккрасителю 3274 у в изобутиповом иэтиповом спиртах соответственно. Максимум погпошения красителя 3273 усовпадает с максимумом поглощения краситепяИо 3272 у при растворении обоихв изобутиповом спирте. Из фиг. 1 видно,что максимумы поглощения предложенныхкраситепей в спиртовых растворах илисовпадают с максимумом погпощениякрасителя 3955 в нитробензопе кривая 4), ипи распопожены в более длинноволновой области бдиже к длине вопныпазерной генерации, что обеспечиваетгенерацию моноимпупьса с большой мощностью. Мопярные коэффициенты погпощения предложенных красителей в максимуме поглощения равны: Я= 207000 сммопь л дпя краситепя 3272 у,Е =232000 см моль л дпя краситепя Ио 3273 у,Я =2000000 см мопь и дпя краситепя3274 у.35Растворение предпоженных краситепей в спиртовых растворах, имеющихвысокий порог самофокусировки, нозвопяет попучить более однородное раопредепение пазерной энергии по сечению пучка, что видно иэ фиг. 2, Распредепение интенсивности иэпучения при использовании красителя3955 в нитробензоле (кривая 5) неоднородно, состоитиз нескольких интенсивных горбов, тогдакак в случае красителя 3273 у в изобутиповом спирте (кривая 6) излучениепаэера почти однородно. Такая однородная картина распредепения энергии попучается при точной юстировке зеркалрезонатора и при работе на пороге генерации.Для получения пикосекундной генерации пассивный модупятор на основе красителя 3274 у в иэобутиповом спирте,55имеющий пропускание 20%, помешаютмежду передним эеркацом резонатора инеодинаковым элементом, торцы которо го срееаны под угпом Брюстера. Переднее эеркапо с отражением 99,9% выпоаняют на косой подложке, а заднее - сотражением 50%,на ппосколараплепьной.Пикосекундный режим генерации регистрируют с помощью фотоэпемента ФЭК 09и осцидпографа 6-ЛОР, При (разрешенииосциллографа 8 нс на 1 см получаютцуг импульсов дпитепьностью, меньшей1 нс. Время релаксации, определяющее дпитепьность пикосекундных импульсов,у предпоженных красителей меньше, чему краситепя3995,Краситепь 3955 с оптическойппотностью 4,0 при продопьной накачке,когда отражение заднего зеркала резонатора 99,9%, а передним зеркалом служит стенка кюветы с краситепем, имеетпорог генерации 1,5 МВт. При тех жеусловиях дпя краситепя 3272 у в иэобутиповом спирте порог генерации составпяет 50 МВт, а дпя красителя 3274 увообще не быпа зарегистрирована генерация, Отсюда спедует, что препоженныекраситепи обладают меньшим квантовымвыходом, а значит и более короткимвременем безызлучательной репаксации,чем краситепь 3955.Важным параметром модупятораявпяется его стойкость к фотохимическому и термическому воздействию, Стойкость попиметинового красителя к фотсхимическому воздействию понижается сростом протяженности полиметиновойцепи. С этой точки зрения предложенныекраситепи бопее стойкие, чем краситепь3955, так как имеют не 11 метиновыхгрупп в цепочке, как у красителя3955, а топько 7. Красители 3272 уи 3274 у в изобутиповом спирте экоппуатировапись в течение четырех месяцев, причем никаких признаков раэпоже-,ния обнаружено не было. формуца изобретения Рабочее вещество дпя пассивных жидкостных модупяторов добротности резонаторов лазеров, содержащее насышающийся погпотитень из класса попиметиновых красителейо т и и ч а ющ е е с я тем, что, с цепью повышения однородности распределения интенсивности излучения по сечению пучка и фотохимической стойкости рабочего вещества, уменьшения его токсичности при обеспе613602 8ситепей на основе бенэо ( С, б ) индоция, содержащих цикпические группировки в попиметиновой цепи, общей формучении наносекундного и пикосекундногорежимов генерации, в качестве насьлпающегося погпотитепя оно содержит спиртовые растворы трикарбоцианиновых.краСЬ С- СН=СН Сн-СН= СИсточники информации, принятыево внимание при экспертизе:(Ве. Юаэ 7827/59 Тираж 9 И Подписное иал ППН "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Я =СИ, СНк = С 6 Н,К,:се;Иф 2Апф 3 1. Ванюков М. П. и др. Исследование. эффективности раэпичных типов попиметиновых красителей, применяемых в пассивных затворах неодимовых ОКГ. Журнал прикпадной спектроскопии, 1969, 1 О, с. 732.2. Маркин А. С, труды ФИАН, т. 56, М., "Наука", 1971., с. 11.