CS256286B1 - Rezonátor plynového iontového laseru - Google Patents

Abstract

Řešení spadá do oboru laserové techniky, a to do oblasti mnohočarového provozu plynových iontových^laserů. Podstata řešení spočívá v tom, že mezi zadním odrazným zrcadlem a zadním Brewstergvým^oknem je upraven otočně uložený zpoždovač fáze elektromagnetických'vln

Description

238 236

Vynález ae týká rezonátoru plynového iontového laseru,který obsahuje dvojici zrcadel a výbojovou trubici s Brew-sterovými okny.

Plynové iontové lasery, η,Β-př. argonové nebo kryptonové,umožňu jí'· t. z v. mnohočarový, neboli vícebarevný provoz, t.j.mohou vysílat jediný laserový paprsek s více vlnovými délkami.Pro některé aplikace je nutné redukovat mnohočarový provoz naprovoz zvolené kombinace vlnových délek, na-př. dvoubarevnýprovoz argonových laserů, a potlačit· ostatní vlnové délky. V dosavadních aplikacích je laserový paprsek rozdělen za výstu-pem z laseru pomocí spektrálního hranolu na řadu jednobarevnýchpaprsků, každý paprsek má jedinou vlnovou délku, a paprskys nežádoucími vlnovými délkami jsou odcloněny. V aplikacíohméně náročných na míru odseparování jednotlivých vlnových délekse využívají dichroické děliče, které část paprsku s určitýmivlnovými délkami odkloní a druhou část s jinými vlnovými délka-mi propustí.

Nevýhodou způsobu se spektrálním hranolem je komplikovanostpřídavných optických systémů, které oddělené paprsky s vybraný-mi vlnovými délkami opět spojují do jediného paprsku, neboodklánějí ke společné optické ose. Z toho vyplývá citlivostk dejustacím, a tím i omezená aplikovatelnost. Citlivost k dejustacím odstraňují dichroické děliče, které zachovávají souosostvícebarevných paprsků.Nevýhodou dichroických děličů je neúplnéoddělení vlnových délek v paprscích, které vyžaduje použitípřídavných spektrálních filtrů, zejména interferenčních^a jsoutím způsobeny nežádoucí ztráty výkonu v laserových paprscích. - 2 - 256 286

Mnohé z těchto nevýhod odstraňuje rezonátor plynovéhoiontového laseru podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom,že mezi zadním odrazným zrcadlem a zadním Brewsterovým oknemje upraven otočně uložený zpoždovač fáze elektromagnetickýchvln. Výhodou rezonátoru plynového iontového laseru podle vy-nálezu je volitelnost řady různých kombinací vlnových délekve vystupujícím laserovém paprsku a plynulé nastavování inten-zit jednotlivých vlnových délek. Nežádoucí vlnové dé^ky jsoupotlačovány pod mez rušivého působení, případně na mez deteko-vatelnosti. Tím odpadá použití přídavných spektrálních filtrůa s nimi spojené nežádoucí ztráty výkojxu. Protože jde o úpravurezonátoru, a nikoli o manipulaci s paprskem mimo rezonátor,jsou automaticky řešeny technické problémy zachování a dejus-tace optických os paprsků. Příklad provedení rezonátoru plynového iontového laserupodle vynálezu je znázorněn na připojeném výkresu, představu-jícím schematický náčrtek rezonátoru. Výbojová trubice 1 je na přední straně zakončena Brewste-rovým oknem 21, před nímž je upraveno výstupní zrcadlo 4. Zadnístrana výbojové trubice 1 je zakončena zadním Brewsterovým oknem32, mezi nímž a odrazným zrcadlem 3 je upraven otočně uloženýzpoždovač £j fáze elektromagnetických vln. Laserový paprsek 6s vlnovou délkou Xt vystupuje výstupním zrcadlem 4, přičemžlaserový paprsek 7 s vlnovou>délkou X je odkloněn Brewstero-vym oknem 22 mimo výbojovou trubici 1.

Polarizace transmitováného laserového paprsku 6 je v rovi-ně dopadu na zadní Brewsterovo okno 22 a je vyznačena svislýmišipkami. Otočená polarizace laserového paprsku 7, který je od-kloněn zadním Brewsterovým oknem 22 mimo výbojovou trubici 1,je kolmá k rovině dopadu na zadní Brewsterovo okno 22 a jevyznačena tečkami. Rovina dopadu na zadní Brewsterovo okno 22je shodná s rovinou náčrtku. - 3 - 256 286

Fyzikální podstata vynálezu spočívá v kombinovaném pola-rizačním působení odrazového zrcadla 3, zadního Brewsterovaokna 22 a zpoždovače _5 fáze elektromagnetických vln v rezoná-toru laseru, a ve vlastnostech odrazu a transmise laserovéhopaprsku na zadním Brewsterově okně 22 v závislosti na polari-zaci laserového paprsku. Při kombinovaném polarizačním působe-ní je zachována polarizace laserového paprsku 6 s vlnovými dél-kami , které mají být transmitovány výstupním zrcadlem 4,a je otočena polarizace laserového paprsku 7. s vlnovými délkami λ , které mají být potlačeny. Laserový paprsek 6 se zachovanouS " ~~ polarizací projde zadním 22 i předním Brewsterovým oknem 21 bezzeslabení. Laserový paprsek £ s otočenou polarizací se odrazí na zadním Brewsterově okně 22 mimo výbojovou trubici _!·

Zpoždovač 5. fáze elektromagnetických vln je konstruovántak, aby při určitém natočení své osy vůči rovině dopadu nazadní Brewsterovo okno 22 zachoval polarizaci zvolené kombinacevlnových délek λ^., které mají být transmitovány, a aby otočilpolarizace ostatních vlnových délek λ , které mají být potla-ceny. Změnou natočení zpoždovače 5. fáze elektromagnetickýchvln jsou získány v závislosti na změnách polarizace jednotlivýchvlnových délek jiné kombinace transmitováných a potlačovanýchvlnových délek. Plynulou změnou polarizace jednotlivých vlno-vých délek v důsledku plynulého natáčení zpoždovače 5. fázeelektromagnetických vln je dosaženo plynulé změny intenzityjednotlivých vlnových délek.

Vynálezu je možno s výhodou použít pro laserovou technikus mnohočarovým provozem plynových iontových laserů: zejménapro dvoubarevnou laserovou dopplerovskou anemometrii aplikacína soudobé komerční i laboratorní optické systémy, a perspektiv-ně i pro vývojové práce v oboru vícebarevné fourierovské optiky,barevného kódování a v oboru vícebarevné vizualizace proudění.

Claims (1)

1. Ρ Η Ε β Μ E T VYNALEZU 2S8 2Β6 ftezonátor plynového iontového laseru, obsahující dvojicizrcadel a výbojovou trubici s Brewsterovými oknyz vyznačenýtím, že mezi zadním odrazným zrcadlem (3) a zadním Brewsterovým oknem (22) je upraven otočně uložený zpožaovač (5) fázeelektromagnetických vln. 1 výkres