RU182596U1 - Multichannel sequential pulse generator with adjustable time delay and spectral addition of the output beam (MGPI) - Google Patents

Multichannel sequential pulse generator with adjustable time delay and spectral addition of the output beam (MGPI) Download PDF

Info

Publication number
RU182596U1
RU182596U1 RU2017133324U RU2017133324U RU182596U1 RU 182596 U1 RU182596 U1 RU 182596U1 RU 2017133324 U RU2017133324 U RU 2017133324U RU 2017133324 U RU2017133324 U RU 2017133324U RU 182596 U1 RU182596 U1 RU 182596U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
channels
generation
output
spectral
active element
Prior art date
Application number
RU2017133324U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Николаевич Мамонов
Сергей Игоревич Державин
Сергей Михайлович Климентов
Original Assignee
Дмитрий Николаевич Мамонов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дмитрий Николаевич Мамонов filed Critical Дмитрий Николаевич Мамонов
Priority to RU2017133324U priority Critical patent/RU182596U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU182596U1 publication Critical patent/RU182596U1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/14Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
    • H01S3/16Solid materials
    • H01S3/1601Solid materials characterised by an active (lasing) ion
    • H01S3/162Solid materials characterised by an active (lasing) ion transition metal
    • H01S3/1623Solid materials characterised by an active (lasing) ion transition metal chromium, e.g. Alexandrite

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к лазерной технике. Многоканальный генератор последовательных импульсов содержит заднее зеркало, активный твердотельный элемент, пассивный затвор для генерации гигантских импульсов, спектральный элемент, аналогичный компенсатору дисперсии групповых скоростей и диафрагмированный мягким пространственным селектором, выполненным из насыщающегося поглотителя, выходное зеркало, диодные модули с волоконным выходом, объектив, отображающий выходные торцы диодных модулей с волоконным выходом в объем активного элемента. В активном элементе образуются несколько близко расположенных каналов генерации. Размер каналов накачки в активном элементе должен быть меньше перетяжки основной гауссовой моды (w), характерной для резонатора на центральной длине волны генерации. Для обеспечения необходимой задержки между импульсами генерации подбираются интенсивности накачек и расстояние между центрами каналов накачки (d) в диапазоне [2w<d<3wg]. Техническим результатом является возможность упрощения процесса получения импульсов генерации с фиксированной временной задержкой и возможность объединения излучения нескольких пространственно разнесенных каналов генерации. 1 ил.The utility model relates to laser technology. The multi-channel sequential pulse generator contains a rear mirror, an active solid-state element, a passive shutter for generating giant pulses, a spectral element similar to a group velocity dispersion compensator and diaphragmed with a soft spatial selector made of a saturable absorber, an output mirror, diode modules with a fiber output, and a lens that displays output ends of diode modules with fiber output into the volume of the active element. Several closely spaced generation channels are formed in the active element. The size of the pump channels in the active element should be smaller than the constriction of the main Gaussian mode (w), which is characteristic of the resonator at the central generation wavelength. To ensure the necessary delay between the generation pulses, the pump intensities and the distance between the centers of the pump channels (d) are selected in the range [2w <d <3wg]. The technical result is the ability to simplify the process of generating lasing pulses with a fixed time delay and the ability to combine the radiation of several spatially separated lasing channels. 1 ill.

Description

Полезная модель относиться к оптическому приборостроению, в частности к устройствам лазерных резонаторов, и может быть использована для создания источников направленного излучения с регулируемым временным распределением интенсивности. Известен двухканальный лазер с плавно перестраиваемой задержкой между каналами генерации [1], являющийся наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату и выбранный в качестве прототипа. В этом устройстве резонатор двухканального лазера был образован одним общим плоским клиновидным зеркалом и двумя одинаковыми сферическими зеркалами. Для получения двух каналов генерации и их пространственного разнесения в активном элементе применялась двулучепреломляющая пластина, которая разделяла луч на два пучка, имеющих взаимно ортогональные поляризации и распространяющихся параллельно друг другу. Дальнейшее разнесение каналов в пространстве осуществлялось призмой Глана-Фуко. Получения режима модулированной добротности, а также для управления моментом начала генерации в каналах осуществлялось использованием двух электрооптических затворов.The utility model relates to optical instrumentation, in particular to laser resonator devices, and can be used to create directional radiation sources with an adjustable temporal intensity distribution. Known two-channel laser with a smoothly tunable delay between the generation channels [1], which is the closest in technical essence and the achieved result and selected as a prototype. In this device, the resonator of the two-channel laser was formed by one common flat wedge-shaped mirror and two identical spherical mirrors. To obtain two generation channels and their spatial diversity in the active element, a birefringent plate was used that divided the beam into two beams having mutually orthogonal polarizations and propagating parallel to each other. Further channel spacing in space was carried out by the Glan-Foucault prism. Obtaining the Q-switched mode, as well as to control the moment of the start of generation in the channels, was carried out using two electro-optical gates.

Такое устройство позволяет получить единый по пространству и расходимости выходной пучок, состоящий из двух импульсов генерации с фиксированной временной задержкой между ними, однако требует использование отдельного высоковольтного электрооптического затвора для каждого из каналов и ограничивает максимальное количество каналов двумя, так как существует только две ортогональные поляризации света.Such a device makes it possible to obtain an output beam that is uniform in space and divergence, consisting of two lasing pulses with a fixed time delay between them, however, it requires the use of a separate high-voltage electro-optical shutter for each channel and limits the maximum number of channels to two, since there are only two orthogonal polarizations of light .

Также известен принцип получения нескольких импульсов генерации в пределах одного канала накачки [2]. В этом случае последующий импульс генерации соответствует поперечной моде лазерного резонатора более высокого порядка. Разным временным задержкам между импульсами соответствует разный модовый состав генерируемого излучения. При таком методе не осуществляется плавная перестройка времени задержки между импульсами генерации, масштабирование выходной энергии в широком диапазоне, и ухудшается качество выходного пучка лазера.The principle of obtaining several lasing pulses within the same pump channel is also known [2]. In this case, the subsequent generation pulse corresponds to a transverse mode of a higher order laser cavity. Different time delays between pulses correspond to different mode composition of the generated radiation. With this method, a smooth adjustment of the delay time between the generation pulses is not carried out, the output energy is scaled over a wide range, and the quality of the output laser beam deteriorates.

В полезной модели для улучшения качества пучка используется метод спектрального сложения сонаправленных лазеров с малой расходимостью излучения с помощью спектрального элемента аналогичного компенсатору дисперсии групповых скоростей. Возможность подобных устройств показана, на примере устройства описанного в источнике [3]. В методе предполагается, что центры нескольких параллельных лазерных пучков одинаковых размеров, но с разным спектром располагаются вдоль одной линии перпендикулярной штрихам дифракционных решеток. Падая на нее, пучки за счет дифракции приобретают различные углы отражения и начинают сходиться. В точке их схождения ставиться вторая дифракционная решетка симметрично первой, так чтобы при отражении от нее пучки за счет дифракционного отражения объединяются в один выходной пучок с составным спектром и одинаковыми направлением и размером. В источнике указано применение этого принципа для спектрального сложения волоконных лазеров, в нашем же случае он применяется для внутрирезонаторного преобразования излучения в пределах одного твердотельного активного элемента.In a utility model, to improve the quality of the beam, the method of spectral addition of co-directional lasers with low radiation divergence is used using a spectral element similar to the group velocity dispersion compensator. The possibility of such devices is shown, for example, the device described in the source [3]. The method assumes that the centers of several parallel laser beams of the same size but with a different spectrum are located along one line perpendicular to the lines of the diffraction gratings. Falling on it, the beams due to diffraction acquire different angles of reflection and begin to converge. At the point of convergence, the second diffraction grating is placed symmetrically to the first, so that when reflected from it, the beams due to diffraction reflection are combined into one output beam with a composite spectrum and the same direction and size. The source indicates the application of this principle for the spectral addition of fiber lasers, in our case it is used for intracavity conversion of radiation within a single solid-state active element.

Задачами полезной модели являются упрощение способа получения импульсов генерации с фиксированной временной задержкой между ними и объединение излучения нескольких пространственно разнесенных каналов генерации.The objectives of the utility model are to simplify the method of generating lasing pulses with a fixed time delay between them and combining the radiation of several spatially separated lasing channels.

Сущность полезной модели заключается в том, что в лазерном резонаторе, состоящем из заднего зеркала, активного твердотельного элемента, пассивного затвора для генерации гигантских импульсов, спектрального элемента аналогичного компенсатору дисперсии групповых скоростей и, диафрагмированного мягким пространственным селектором выполненным из насыщающегося поглотителя, выходного зеркала, образуется, с помощью модуляции распределения усиления в активном элементе, несколько близко расположенных каналов генерации, каждый из которых в процессе установления распределения излучения при дифракционном распространении в условиях неоднородного усиления ускоряет генерацию в соседнем канале и задает фиксированную временную задержку между ними, также каждый канал пространственно разнесенный в объеме активного элемента, имея различное спектральное распределение, при прохождении спектрального элемента аналогичного компенсатору дисперсии групповых скоростей, падает на диафрагмированное выходное зеркало и, объединяясь с прочими каналами, образует единый по пространству и расходимости выходной пучок, с временным распределением интенсивности всех каналов генерации. В отличие от прототипа полезная модель позволяет получение более чем двух последовательных импульсов генерации с регулируемой временной задержкой, это осуществляется синхронизацией близкорасположенных каналов генерации, за счет частичного перекрытия мод генерации лазерных каналов при их дифракционном распространении в условиях неоднородного усиления в процессе предгенерации лазера с пассивной модуляцией добротности и использованием спектрального элемента аналогичного компенсатору дисперсии групповых скоростей для объединения излучения нескольких пространственно разнесенных каналов генерации.The essence of the utility model is that in a laser resonator consisting of a rear mirror, an active solid-state element, a passive shutter for generating giant pulses, a spectral element similar to a group velocity dispersion compensator and, outputted from a saturable absorber made of a saturable absorber, an output mirror is formed , by modulating the gain distribution in the active element, several closely spaced generation channels, each of which in The process of establishing the radiation distribution during diffraction propagation under conditions of inhomogeneous amplification accelerates generation in the adjacent channel and sets a fixed time delay between them, also each channel spatially spaced in the volume of the active element, having a different spectral distribution, when a spectral element passes similar to the group velocity dispersion compensator, decreases on the diaphragmed output mirror and, combined with other channels, forms a single in space and output beam divergences, with a time distribution of the intensity of all the generation channels. In contrast to the prototype, the utility model allows the generation of more than two consecutive lasing pulses with an adjustable time delay, this is achieved by synchronizing nearby lasing channels due to the partial overlap of the lasing modes of the laser channels during their diffraction propagation under conditions of inhomogeneous amplification during laser pregeneration with passive Q-switching and using a spectral element similar to the group velocity dispersion compensator to combine radiation from several spatially separated generation channels.

Полезная модель поясняется рисунком.The utility model is illustrated in the figure.

На фигуре представлена схема многоканального генератора последовательных импульсов с регулируемой временной задержкой и спектральным сложением выходного пучка (МГПИ).The figure shows a diagram of a multi-channel sequential pulse generator with an adjustable time delay and spectral addition of the output beam (MGPI).

Многоканальный генератор последовательных импульсов с регулируемой временной задержкой и спектральным сложением выходного пучка (МГПИ) включает заднее зеркало лазерного резонатора 1, лазерный активный элемент 2, первый пассивный затвор выполненных из насыщающегося поглотителя 3, спектральный элемент аналогичный компенсатору дисперсии групповых скоростей 4, второй пассивный затвор выполненных из насыщающегося поглотителя 5 и переднее (выходное) зеркало 6.A multi-channel sequential pulse generator with an adjustable time delay and spectral addition of the output beam (MGPI) includes a rear mirror of a laser resonator 1, a laser active element 2, a first passive shutter made of a saturable absorber 3, a spectral element similar to a group velocity dispersion compensator 4, and a second passive shutter made from a saturable absorber 5 and a front (output) mirror 6.

Для подтверждения работоспособности полезной модели рассматривалась экспериментально-расчетная схема с конкретизацией описанных выше элементов. Заднее зеркало 1 являлось дихроичным и имело коэффициент отражения для длин волн генерации порядка 1, а на длину волны накачки вблизи 0. Оно напылялось на один из торцов активного элемента.To confirm the operability of the utility model, an experimental-computational scheme with the specification of the elements described above was considered. The rear mirror 1 was dichroic and had a reflection coefficient for the generation wavelengths of the order of 1, and for the pump wavelength near 0. It was sprayed onto one of the ends of the active element.

В роли активного элемента 2 использовался кристалл Cr:LiCaF диаметром 6,2 мм и длиной 20 мм с дихроичным покрытием на второй грани с отражением ~100% для излучения накачки и просветлением для длины волны генерации. В нем при торцевой накачке образовывалось несколько каналов, в которых происходит генерации. Для этого использовалось отображение выходных торцов диодных модулей с волоконным выходом с помощью объектива в объем активного элемента. Размер каналов накачки в активном элементе должен быть незначительно меньше перетяжки основной гауссовой моды (wg) характерной для такого резонатора на центральной длине волны генерации. Расстояние между центрами каналов накачки подбирается для конкретной необходимой задержки, но находиться в диапазоне от [2wg<d<3wg]. В полезной модели рассматривались wg=730 мкм. Интенсивности накачки так же подбираются для обеспечения необходимой задержки, так, чтобы обеспечить близкие коэффициенты усиления в среде на момент совместной генерации для различных каналов с точностью до нескольких процентов с учетом неоднородной линии усиления в активном элементе для разных длин волн. В качестве насыщающихся поглотителей 3 и 5 использовались кристаллы Cr:YAG с различными толщинами,

Figure 00000001
8×2 мм и
Figure 00000001
8×0,5 мм. При этом элементы 3 и 5 имели начальное пропускание порядка 80% и 95%, соответственно.As the active element 2, we used a Cr: LiCaF crystal with a diameter of 6.2 mm and a length of 20 mm with a dichroic coating on the second face with a reflection of ~ 100% for pump radiation and antireflection for the lasing wavelength. In it, during end-pumping, several channels were formed in which generation occurs. To do this, we used the mapping of the output ends of the diode modules with a fiber output using a lens into the volume of the active element. The size of the pump channels in the active element should be slightly smaller than the constriction of the main Gaussian mode (w g ) characteristic of such a resonator at the central generation wavelength. The distance between the centers of the pump channels is selected for the specific required delay, but to be in the range from [2w g <d <3w g ]. In the utility model, w g = 730 μm were considered. The pump intensities are also selected to provide the necessary delay, so as to provide close gain in the medium at the time of joint generation for different channels with an accuracy of several percent, taking into account the inhomogeneous gain line in the active element for different wavelengths. As saturable absorbers 3 and 5, Cr: YAG crystals with various thicknesses were used,
Figure 00000001
8 × 2 mm and
Figure 00000001
8 × 0.5 mm. Moreover, elements 3 and 5 had an initial transmission of about 80% and 95%, respectively.

Все элементы устанавливаются соосно как показано на фигуре 1.All elements are mounted coaxially as shown in figure 1.

Спектральный элемент для спектрального сложения лазерных каналов 4 реализовывался с помощью двух одинаковых дифракционных решеток. Постоянная решетки 1200 штр/мм. Угол блеска 36,5 градусов. Решетки (4а и 4b) располагаются симметрично друг другу на расстоянии 185 мм и под углом к оси прочих элементов в 21,4 градуса. Углы подбираются в зависимости от конкретных дифракционных решеток и необходимых длин волн. Для Cr:LiCaF центральная длина волны вблизи 780. А расстояние между решетками устанавливается таким, чтобы обеспечить совпадение пучков генерации различных каналов на решетке 4b. Так в различных каналах устанавливаются различные длины волн λ1; λλn.The spectral element for the spectral addition of laser channels 4 was realized using two identical diffraction gratings. Lattice constant 1200 lines / mm. Gloss angle 36.5 degrees. The gratings (4a and 4b) are arranged symmetrically to each other at a distance of 185 mm and at an angle to the axis of the other elements of 21.4 degrees. The angles are selected depending on the specific diffraction gratings and the required wavelengths. For Cr: LiCaF, the central wavelength is near 780. And the distance between the gratings is set so as to ensure the coincidence of the generation beams of different channels on the grating 4b. So in different channels set different wavelengths λ 1 ; λ ... λ n .

Выходное зеркало, для выполнения полезной модели на активном элементе Cr:LiCaF, должно быть сферическим для компенсации отрицательной тепловой линзы. Радиус кривизны ~1000 мм, коэффициент отражения 75%.The output mirror, to perform a utility model on the active element Cr: LiCaF, must be spherical to compensate for the negative thermal lens. Radius of curvature ~ 1000 mm, reflection coefficient 75%.

Для получения необходимого эффекта образования каналов генерации и их синхронизации принципиально использование насыщающегося поглотителя, так как этот эффект связан с завязыванием мод соседних каналов в режиме предгенерации. Так же недопустимо использование жесткой диафрагмы (отверстий в качестве диафрагм). Ее использование препятствует появлению мод высших порядков. А использование насыщающегося поглотителя в качестве пространственного фильтра позволяет после его просветления внести в резонатор для более высоких мод более высокие потери, это объясняется большими поперечными размерами мод более высоких порядков и связанным с этим большим объемом насыщающегося поглотителя. Соотношение между начальными пропусканиями затворов необходимо привязывать к числу каналов генерации так, чтобы насыщающейся поглотитель 5 имел поглощение меньшее чем суммарное для поглощение во всех каналах генерации на элемент 3.To obtain the necessary effect of the formation of generation channels and their synchronization, it is important to use a saturable absorber, since this effect is associated with tying the modes of neighboring channels in the pre-generation mode. The use of a rigid diaphragm (holes as diaphragms) is also unacceptable. Its use prevents the appearance of higher-order modes. And the use of a saturable absorber as a spatial filter makes it possible to introduce higher losses into the resonator for higher modes after its clarification, this is explained by the large transverse dimensions of higher order modes and the associated large volume of saturable absorber. The ratio between the initial gate transmittances must be tied to the number of generation channels so that the saturable absorber 5 has an absorption lower than the total absorption for all generation channels on element 3.

Многоканальный генератор последовательных импульсов с регулируемой временной задержкой и спектральным сложением выходного пучка (МГПИ) работает следующим образом.A multi-channel sequential pulse generator with an adjustable time delay and spectral addition of the output beam (MGPI) works as follows.

При торцевой накачке через дихроичное зеркало в объеме активного элемента образуется несколько каналов усиления пространственно разнесенных между собой. Первоначально, так как поглощение в кристаллах Cr:YAG не насыщено, то его влияние на моды генерации эквивалентно равномерным потерям в резонаторе. Это приводит к тому, что во всех каналах начинается развитие генерации на различных длинах волн. При этом каждый канал генерации при своем дифракционном распространении в условиях неоднородного усиления стремиться навязать соседнему каналу когерентно связанное излучение и образовать супермоду, которая имеет больший поперечный размер, чем мода генерации самого канала (нулевая мода Эрмита-Гаусса). С помощью регулирования мощности накачки в каналах можно добиться того, что в крайнем канале, имеющем лишь один соседний с ним канал, генерация развивается быстрее, чем в остальных (ведущий канал). Следующий по скорости развития генерации должен быть соседний (ведомый) с ним, и так далее. Ведущий канал, взаимодействуя с соседним с некоторой вероятностью, зависящей от расстояния между каналами и разницы усиления в каналах, навязывает ему когерентное излучение с той же длинной волны (образует супермоду). Такое взаимодействие приводит к нестабильной когерентности смежных каналов на временных интервалах порядка времени жизни фотона в резонаторе. Получаемая супермода имеет характерный размер близкий к расстоянию между каналами, что ускоряет просветление затвора 3, области ведомого канала, и тем самым ускоряет процесс генерации в нем, причем не только для когерентной супермоды, а и для всех прочих мод и длин волн. Таким образом, можно получить фиксированную временную задержку между импульсами из соседних каналов определяемую вероятностью когерентного сложения каналов. Аналогичная ситуация происходит и между прочими каналами. В дальнейшем происходит частичное просветление насыщающегося поглотителя 5, причем он просветляется не однородно, а преимущественно в области с наибольшей интенсивностью излучения предгенерации. Это приводит резкому изменению потерь для мод различных поперечных размеров и тем самым ускоряется развитие генерации нулевых мод Эрмита-Гаусса с различными длинами волн для различных каналов. Таким образом, всем каналам навязывается генерация нулевых мод с таким спектром, что объединенное излучение всех каналов имеет минимальные поперечные размеры. Это соответствует спектральному сложению с внутрирезонаторным подбором длин волн генерации. Для подтверждения работоспособности данной полезной модели была реализована расчетно-экспериментальная модель для четырех каналов генерации. В результате разница длин волн между каналами генерации составила ~3,4 нм, а временная задержка между импульсами генерации регулировалась в диапазоне от 26 до 173 нс. Длительность импульса генерации по полувысоте составляла ~41 нс, а суммарная выходная энергия была ~2,83 мДж.When end pumped through a dichroic mirror in the volume of the active element, several amplification channels are spatially separated from each other. Initially, since the absorption in the Cr: YAG crystals is not saturated, its effect on the generation modes is equivalent to uniform cavity losses. This leads to the fact that in all channels the development of generation at different wavelengths begins. Moreover, each generation channel, with its diffraction propagation under conditions of inhomogeneous amplification, seeks to impose coherently coupled radiation on the neighboring channel and form a supermode that has a larger transverse dimension than the generation mode of the channel itself (Hermite-Gaussian zero mode). By adjusting the pump power in the channels, it is possible to achieve that in the extreme channel, which has only one channel adjacent to it, generation develops faster than in the others (leading channel). The next generation in terms of speed of development should be neighboring (slave) with it, and so on. The leading channel, interacting with the neighboring one with a certain probability, depending on the distance between the channels and the gain difference in the channels, imposes coherent radiation from the same wavelength on it (forms a supermode). Such an interaction leads to unstable coherence of adjacent channels at time intervals of the order of the photon lifetime in the cavity. The resulting supermode has a characteristic size close to the distance between the channels, which accelerates the illumination of the gate 3, the area of the slave channel, and thereby accelerates the generation process in it, not only for the coherent supermode, but also for all other modes and wavelengths. Thus, it is possible to obtain a fixed time delay between pulses from adjacent channels determined by the probability of coherent addition of channels. A similar situation occurs between other channels. In the future, a partial bleaching of the saturable absorber 5 takes place, moreover, it does not bleach uniformly, but mainly in the region with the highest intensity of pregeneration radiation. This leads to a sharp change in the losses for modes of different transverse sizes and thereby accelerates the development of generation of Hermite-Gauss zero modes with different wavelengths for different channels. Thus, the generation of zero modes with such a spectrum is imposed on all channels that the combined radiation of all channels has minimal transverse dimensions. This corresponds to spectral addition with intracavity selection of the generation wavelengths. To confirm the operability of this utility model, a computational and experimental model for four generation channels was implemented. As a result, the wavelength difference between the generation channels was ~ 3.4 nm, and the time delay between the generation pulses was regulated in the range from 26 to 173 ns. The half-width of the lasing pulse was ~ 41 ns, and the total output energy was ~ 2.83 mJ.

Таким образом, были реализованы задачи полезной модели, а именно был упрощен способ получения импульсов генерации с фиксированной временной задержкой между ними и объединено излучения нескольких пространственно разнесенных каналов генерации.Thus, the tasks of the utility model were realized, namely, the method for generating lasing pulses with a fixed time delay between them was simplified and the radiation from several spatially separated lasing channels was combined.

1. Воробьев Н.С., Коноплев О.А. Двухканальный лазер на неодимовом стекле с плавно перестраиваемой задержкой между каналами генерации // Квантовая электроника. - 1991. - Т. 18. - №. 3. - С. 292-294. - Прототип1. Vorobyov N.S., Konoplev O.A. A two-channel neodymium glass laser with a continuously tunable delay between the generation channels // Quantum Electronics. - 1991. - T. 18. - No. 3 .-- S. 292-294. - prototype

2. Арумов Г.П. и др. Двухимпульсный ИАГ: Nd 3+-лазер с управляемой в диапазоне 20-100 не задержкой // Квантовая электроника. - 1988. - Т. 15. - №. 9. - С. 1744-1750.2. Arumov G.P. et al. Two-pulse YAG: Nd 3+ laser with a non-delay controlled in the range of 20-100 // Quantum Electronics. - 1988. - T. 15. - No. 9. - S. 1744-1750.

3. Патент US №11342336. Опубл. 03.04.07 г., H01S 3/233. US patent No. 11342336. Publ. 04/03/07, H01S 3/23

Claims (2)

1. Многоканальный генератор последовательных импульсов с регулируемой временной задержкой и спектральным сложением выходного пучка, состоящий из заднего зеркала, активного твердотельного элемента, пассивного затвора для генерации гигантских импульсов, спектрального элемента, аналогичного компенсатору дисперсии групповых скоростей и диафрагмированного мягким пространственным селектором, выполненным из насыщающегося поглотителя, выходного зеркала, отличающийся тем, что содержит диодные модули с волоконным выходом, объектив, отображающий выходные торцы диодных модулей с волоконным выходом в объем активного элемента, в котором образуются несколько близко расположенных каналов генерации, размер каналов накачки в активном элементе должен быть меньше перетяжки основной гауссовой моды (wg), характерной для резонатора на центральной длине волны генерации, для обеспечения необходимой задержки между импульсами генерации подбираются интенсивности накачек и расстояние между центрами каналов накачки (d) в диапазоне [2wg<d<3wg].1. A multi-channel sequential pulse generator with an adjustable time delay and spectral addition of the output beam, consisting of a rear mirror, an active solid-state element, a passive shutter for generating giant pulses, a spectral element similar to a group velocity dispersion compensator and diaphragmed with a soft spatial selector made of a saturable absorber , an output mirror, characterized in that it contains diode modules with a fiber output, a lens, compressing the output ends of the diode modules with a fiber output into the volume of the active element in which several closely spaced lasing channels are formed, the size of the pump channels in the active element should be less than the waist of the main Gaussian mode (w g ), which is characteristic of a resonator at a central lasing wavelength, for To ensure the necessary delay between the generation pulses, the pump intensities and the distance between the centers of the pump channels (d) are selected in the range [2w g <d <3wg]. 2. Многоканальный генератор последовательных импульсов с регулируемой временной задержкой и спектральным сложением выходного пучка по п. 1, отличающийся тем, что содержит активный элемент, в объеме которого имеются пространственно разнесенные каналы с различным спектральным распределением в каждом, спектральный элемент, аналогичный компенсатору дисперсии групповых скоростей, проходя который и попадая на диафрагмированное насыщающимся поглотителем выходное зеркало, излучение из пространственно разнесенных каналов объединяется и образует единый по пространству и расходимости выходной пучок с временным распределением интенсивности всех каналов генерации.2. A multi-channel sequential pulse generator with an adjustable time delay and spectral addition of the output beam according to claim 1, characterized in that it contains an active element, in the volume of which there are spatially separated channels with different spectral distributions in each, a spectral element similar to a group velocity dispersion compensator passing through which and reaching the output mirror that is diaphragmed by a saturable absorber, the radiation from spatially separated channels is combined and azuet uniform over space and divergence of the output beam from the temporal distribution of the intensities of all channels of generation.
RU2017133324U 2017-09-25 2017-09-25 Multichannel sequential pulse generator with adjustable time delay and spectral addition of the output beam (MGPI) RU182596U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017133324U RU182596U1 (en) 2017-09-25 2017-09-25 Multichannel sequential pulse generator with adjustable time delay and spectral addition of the output beam (MGPI)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017133324U RU182596U1 (en) 2017-09-25 2017-09-25 Multichannel sequential pulse generator with adjustable time delay and spectral addition of the output beam (MGPI)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU182596U1 true RU182596U1 (en) 2018-08-23

Family

ID=63255507

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017133324U RU182596U1 (en) 2017-09-25 2017-09-25 Multichannel sequential pulse generator with adjustable time delay and spectral addition of the output beam (MGPI)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU182596U1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2101817C1 (en) * 1996-05-13 1998-01-10 Государственное предприятие Научно-исследовательский институт "Полюс" Solid-state pulsed laser with tunable radiation wave-length
US6580733B1 (en) * 1999-02-02 2003-06-17 University Of Central Florida Analog pulse position modulation in harmonically mode-locked lasers
RU2646939C2 (en) * 2013-02-25 2018-03-12 Общество с ограниченной ответственностью "Центр исследований и разработок концерна Агат" Method for obtaining laser pulse generation and device for its implementation

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2101817C1 (en) * 1996-05-13 1998-01-10 Государственное предприятие Научно-исследовательский институт "Полюс" Solid-state pulsed laser with tunable radiation wave-length
US6580733B1 (en) * 1999-02-02 2003-06-17 University Of Central Florida Analog pulse position modulation in harmonically mode-locked lasers
RU2646939C2 (en) * 2013-02-25 2018-03-12 Общество с ограниченной ответственностью "Центр исследований и разработок концерна Агат" Method for obtaining laser pulse generation and device for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7924892B2 (en) Fiber amplifier based light source for semiconductor inspection
JP2007527616A (en) Use of volume, Bragg, and grating to adjust laser emission characteristics
RU2017108455A (en) RGB LASER SOURCE FOR LIGHTING AND PROJECTION SYSTEM
EP2369695B1 (en) Fiber amplifier based light source for semiconductor inspection
US20210333565A1 (en) Multi-aperture laser system
US8494016B2 (en) Mode locked laser system
US9941653B2 (en) Optical array comprising a beam splitter
CN110071411B (en) Active offner stretcher
EP2853010B1 (en) Compact raman generators
CN103022863A (en) Ring cavity mode locking fiber laser
Beaud et al. Multi-terawatt femtosecond Cr: LiSAF laser
US20060092993A1 (en) High-power mode-locked laser device
Linslal et al. Challenges in coherent beam combining of high power fiber amplifiers: a review
US4727553A (en) Short pulse laser
RU182596U1 (en) Multichannel sequential pulse generator with adjustable time delay and spectral addition of the output beam (MGPI)
US20060092994A1 (en) High-power amplified spectrally combined mode-locked laser
CN108107642B (en) Solid sum frequency sodium guide star spectrum continuous laser output device and output method
CN113745951A (en) Laser device
CN110676683B (en) Acousto-optic electromechanical linkage multi-wavelength tunable synchronous light source
CN220066399U (en) Pulse time sequence adjustable laser generating device
CN113708195A (en) Laser sum frequency generation system and sum frequency method
Klenke et al. Large-pitch multicore fiber for coherent combination of ultrashort pulses
CN211981130U (en) Laser device
CN116581629A (en) Pulse time sequence adjustable laser generating device
JP3260915B2 (en) Short pulse laser light source

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20190926