Усилитель лазерного излучения

71197 г/(М где где К- усиление В центре,При 1 = 5 получаем Ек=:125, т,е.в 25 раз Вьшее, чем в центре, Ь то жевремя для мнОгочислеце 1 ьех применений лазеров, в частности для лазерного термоядерцого синтеза, требуется однородностьинтенсивности пучка по сечению, Особуюактуальность это, имеет для мощ.ых лазеров генерирующих импульсы с длительностью короче 1 Оа, так как при церяв-;-9номерном распределении интенсивности посечению пучка сильно Возрастает вероятно.,ть самофокусировки на отдельных езыбросях интенсивности. В своЕо очередь, самофокусировка приводит к разрушению актив- .цг:ех элементов,/Цеееью настоящего изобретения является повышение еГоэффгииееетя усиления при Ошговремециом пОВышениц его Ряве 10 меРегости по сечению активного элемента,Указанная цель достигается тем, что якгпцный элемент выполнен в виде наклонного, Геаоаллеееепигеедя с полировяцегыми ОСЕЕОвяниями я угол скоса Входного и Выход, ного торцов определен ця основании соот- ношения Б П Ш Мй). 5 й СО 5(СУ С 1.ГМИг,)-СОВЕ Х - угол скоса торцов;11 - показатель п)еломлеция активнойй,. средье,гг - число отражений от Основанийактивного элемента;- толгцица ае 1 тие 111 ого элемента;длиця активного алямегтя- угол между осью входяцеегопучка и осею активного элемента.,гГЛЯ РВСШЕГРЕЦИЯ ДИаиаЗОНа УГЛОВ ПаДЕ- ция усиливаемого излучения ня оснОЬяние,Е, активного элемента активный элемент мо. жет быть Выполнен с отражающим Г 10 кры тием ца основаниях,На фиг,.1 изображена схема активного элег.гецта; на фиг, 2 - кривая заа 11 симости1 коэффициента усиления, Схема содержит активный элемент 1 поверхности 2-5 от- ражецЕГЯ уг.:иливяемого излученияЧижо отражений от оснований вьтбиразтся, Во-первых, иа энергетических требо 55 вае 1 ийт,е, исходя из условия максимально ПО сьема энергии с активного Обьемя, Оптимялье 1 ое значение ИОР Определяется в зависимости от требуемых энергетических 8гхарактеристик с учетом цасьещения, зависящего От сечения генерационного церехогца использУемого Яктивцого ецеествагге -обходимо учитывать, что в отсутствие отражающих, покрытий число М ограниченоусловием полегого внутреннего отраженияусиливаемого излучения от оснований активного элемента. Угол падения усиливаемого излучения на основание плиты ОГ,(фиг. 1) определяется выражениемБИО(Ъ И,Е 1 И,где г 1 - показатель преломления якт ивной среды;)1 А - показатель преломления среды,охлаждающей основания активного элемента ( воздух или охлаждаюецая жцдкост ь) .Таким образом, число М ограничено следующим условием,где г, - длина активного элемента;- ет о толщина.Ггри наличии отражающих покрытий дац 11 ос%огряничение снимается, Для конкретной конфигурации усилителя Йопределяется машинным счетом. В зависимости от распределения инверсии оптимальными являются схемы с числом ег, лежащим В пределах от двух до десяти,При выборе ее Ор также следует учитывать искажение фронта волны, распространяющейся в активном элементе, вследствие эффектов, связанных с неоднородностью поля накачки по обьему, я также искажения боковых поверхностей активного элемента, источниками которых являеотся., В частности, лампы накачки,Усилитель представляет собой твер дотельный активный элемент прямоугольного сечения, я источники накачки (лампы) расположены параллельно основаниям активного элемента. Входной и выходной торцы активного элемента наклонены к сои плиты под углом Х, определяемым со- отношением ГЕЙНЦ(о +. Е.(Н Ь)-йЕеа1 ге )(,- ь ссгпо(0"с 1 я Йчь) -сО 5,Е где е(, - угон между осью пучка и осьюактивного элемента, Основания активного элемента, от которых происходит отражение излучения, иаготавливаются частично или полностью полированными (в случаях, когда угол падения превосходит угол полного внутреннего отражения) или же имеют отражающее покрытие (при меньших углах падения).71 1,378 6элемент усилителя выполнен в виде наклонного параллелепипеда с попированными основаниями, а угоп скоса входного и выходного торцов определены на основании соотношения5 11 а фиг, 2 приведены резупьтаты измерения коэффициента усипения, где 1 кривая распределения коэффициента усипе ния по сечению активного элемента в пр тотипе, а 11 - распределение коэффициент усиления в данной схеме.Из приведенных экспериментапьных результатов видно, что в данной схеме интенсивность излучения близка к равномерной по сечению, причем величина коэффи циента усиления намного выше, чем по центру в прототипе, Так, например, в исследованных нами активных элементах с размерами 40 х 240 х 720 ( использующихся в лазерной установке УМИ, предцазцаченной лпя исследований в области термоядерного синтеза) усиление в центре дпя. сипикатного стекла ЛГС-2 имеет ве ичину К =3 2, Переход на данную схему п иводит к равномерному по сечению уси рпению К=6,2 1 цри одинаковой энергии накачки. Дпя фосфатного стекла ЛГС-И получены К =4,9 и К - -15,8 (фиг. 2, кривые 1 и 2). 2, Усипитепь по п, 1, о т и и ч а ющ и й с я тем, что, с цепью расширения диапазона углов падения уеиливаемого цзпучения ца основание активного элемента, 5активный элемент выполнен с отражающим покрытием на оснваиях. Формула изобретения и М исмъ с 1 КНЬ . - Вами Е И СОЭОгС 1, ИН/Ь)-Саба угол скоса торцов;показатель преломления активной среды;число отражений от основанийактивного эпемента;дпица активного зпемента;угол между осью входящегопучка и осью активного зпементаетолщина активного эпемента, 1, Усилчтепь пазерцого изпучения, состоящий из твердотельного активного зпе- З 0 мента прямоугольного сечения и источников накачки, распопоженцых параппепьно основаниям активного элемента, ,о т ч и-.- ч а ю ш и Й с я тем, что, с цепью повъпцения коеффициента усипения при одно временном повышении его равномерности по сечению активного элемента, активныи Источники информации,принятые во внимание при .сп;.рта;е1, Бепостоцкий Б, Р, и тр, Основы пазерной техники. М., Советское радю",1872, с, 19,2, Калинин Ю, А, и лр. Бпцяцие распределения чеицверсной насепенностиина поперечные типы копебании, -Техн,физики, 1868, т, 38, 1 м , 3",г,. т 0 Р711078 О, Исаеалева авите ос ех шетник 1, Гольди Реда орректор ед Заказ 5891/48 ТиВНИИПИ Государственн по делам изобретен 1 1 ДОД 5 Ро )К Э 5аж 634 Подписноего комитета СССРй и открытийРаушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул, Проектная