RU2002127171A - MULTI-PASS LASER RADIATION AMPLIFIER - Google Patents

MULTI-PASS LASER RADIATION AMPLIFIER

Info

Publication number
RU2002127171A
RU2002127171A RU2002127171/28A RU2002127171A RU2002127171A RU 2002127171 A RU2002127171 A RU 2002127171A RU 2002127171/28 A RU2002127171/28 A RU 2002127171/28A RU 2002127171 A RU2002127171 A RU 2002127171A RU 2002127171 A RU2002127171 A RU 2002127171A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
active element
master oscillator
radiation
mirror
optical
Prior art date
Application number
RU2002127171/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2231879C1 (en
Inventor
Сергей Михайлович Першин
Original Assignee
Закрытое акционерное общество Научно-производственное акционерное общество "ЭПОЛАР"
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество Научно-производственное акционерное общество "ЭПОЛАР" filed Critical Закрытое акционерное общество Научно-производственное акционерное общество "ЭПОЛАР"
Priority to RU2002127171/28A priority Critical patent/RU2231879C1/en
Priority claimed from RU2002127171/28A external-priority patent/RU2231879C1/en
Publication of RU2002127171A publication Critical patent/RU2002127171A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2231879C1 publication Critical patent/RU2231879C1/en

Links

Claims (12)

1. Многопроходный усилитель лазерного излучения, содержащий устройство накачки, задающий генератор, активный элемент и систему отражателей лазерного излучения, при этом ось излучения задающего генератора проходит через первый торец активного элемента под углом к продольной оси симметрии активного элемента, отличающийся тем, что система отражателей лазерного излучения выполнена в виде поворотных оптических отражающих элементов, первого глухого зеркала, установленного для обеспечения возможности по крайней мере одного дополнительного усилительного прохода излучения задающего генератора, и устойчивого оптического резонатора, включающего второе глухое и выходное полупрозрачное плоское зеркала, при этом оптическая ось оптического резонатора задающего генератора и ось пучка излучения задающего генератора образуют с продольной осью симметрии активного элемента угол γ, удовлетворяющий условию1. A multi-pass laser radiation amplifier comprising a pump device, a master oscillator, an active element and a system of laser reflectors, the axis of radiation of the master oscillator passing through the first end of the active element at an angle to the longitudinal axis of symmetry of the active element, characterized in that the laser reflector system radiation is made in the form of rotary optical reflective elements, the first blind mirror, installed to enable at least one additional about the amplification passage of the radiation of the master oscillator, and a stable optical resonator, including a second blind and output translucent flat mirror, while the optical axis of the optical resonator of the master oscillator and the axis of the radiation beam of the master oscillator form an angle γ with the longitudinal axis of symmetry of the active element, satisfying the condition
Figure 00000001
Figure 00000001
где 2R0 - апертура активного элемента;where 2R 0 is the aperture of the active element; La - длина активного элемента;L a is the length of the active element; r0 - радиус пучка излучения задающего генератора,r 0 is the radius of the radiation beam of the master oscillator, причем выходное полупрозрачное плоское зеркало установлено с возможностью последовательного оптического сопряжения посредством поворотных оптических отражающих элементов через второй торец активного элемента с первым глухим зеркалом для обеспечения возможности первого усилительного прохода излучения задающего генератора, пересекающего оптическую ось оптического резонатора задающего генератора под углом δ, удовлетворяющим условиюmoreover, the output translucent flat mirror is installed with the possibility of sequential optical conjugation by means of rotary optical reflective elements through the second end of the active element with the first blind mirror to enable the first amplifying passage of the radiation of the master oscillator crossing the optical axis of the optical resonator of the master oscillator at an angle δ satisfying the condition
Figure 00000002
Figure 00000002
2. Усилитель по п.1, отличающийся тем, что в него дополнительно введена диафрагма диаметром d<<2R0 для селекции поперечных мод, установленная между активным элементом и выходным полупрозрачным плоским зеркалом с возможностью последовательного оптического сопряжения диафрагмы и выходного полупрозрачного плоского зеркала.2. The amplifier according to claim 1, characterized in that an aperture of diameter d << 2R 0 is additionally inserted into it to select the transverse modes, mounted between the active element and the output translucent flat mirror with the possibility of sequential optical conjugation of the diaphragm and the output translucent flat mirror. 3. Усилитель по п.1 или 2, отличающийся тем, что в него дополнительно введен по крайней мере один активный элемент, при этом все активные элементы установлены с образованием двухпроходного каскада усилителей, при этом выходной торец предыдущего активного элемента оптически сопряжен с входным торцом последующего активного элемента, причем первое глухое зеркало установлено со стороны последнего при первом усилительном проходе выходного торца последнего в каскаде усилителей активного элемента на его продольной оси симметрии и оптически сопряжено с выходным торцом последнего в каскаде усилителей активного элемента с возможностью отражения излучения задающего генератора внутрь последнего в каскаде усилителей активного элемента через его выходной для случая первого усилительного прохода излучения задающего генератора торец для обеспечения возможности по крайней мере одного дополнительного усилительного прохода излучения задающего генератора.3. The amplifier according to claim 1 or 2, characterized in that at least one active element is additionally introduced into it, while all active elements are installed to form a two-pass amplifier cascade, while the output end of the previous active element is optically coupled to the input end of the subsequent an active element, the first blind mirror being installed on the side of the latter during the first amplification passage of the output end of the last in the cascade of amplifiers of the active element on its longitudinal axis of symmetry and optically connected with the output end of the last in the cascade of amplifiers of the active element with the possibility of reflection of the radiation of the master oscillator inside the last in the cascade of amplifiers of the active element through its output for the case of the first amplification pass of the radiation of the master oscillator end to enable at least one additional amplification pass of the radiation of the master oscillator. 4. Усилитель по п.3, отличающийся тем, что все активные элементы установлены последовательно вдоль продольной осью симметрии усилителя в обратном ходу первичного входного излучения задающего генератора направлении.4. The amplifier according to claim 3, characterized in that all active elements are installed sequentially along the longitudinal axis of symmetry of the amplifier in the reverse direction of the primary input radiation of the master oscillator direction. 5. Усилитель по п.3, отличающийся тем, что все активные элементы установлены параллельно друг другу, при этом выходной торец предыдущего активного элемента оптически сопряжен с входным торцом последующего активного элемента посредством вновь введенных дополнительных поворотных оптических отражающих элементов.5. The amplifier according to claim 3, characterized in that all active elements are mounted parallel to each other, while the output end of the previous active element is optically coupled to the input end of the subsequent active element by means of newly introduced additional rotary optical reflective elements. 6. Усилитель по п.5, отличающийся тем, что все активные элементы установлены параллельно относительно устройства накачки с возможностью генерации и усиления по крайней мере в двух из активных элементов от одного устройства накачки для создания инверсной заселенности.6. The amplifier according to claim 5, characterized in that all active elements are installed in parallel with respect to the pump device with the possibility of generating and amplifying at least two of the active elements from one pump device to create inverse population. 7. Усилитель по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что первое глухое зеркало выполнено плоским.7. The amplifier according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the first blind mirror is made flat. 8. Усилитель по п.5 или 6, отличающийся тем, что поворотный оптический отражающий элемент для обеспечения возможности первого усилительного прохода излучения задающего генератора непосредственно во второй торец первого активного элемента и первое глухое зеркало выполнены в виде телескопической пары из сферического выпуклого и глухого вогнутого зеркал, при этом сферическое выпуклое зеркало выполнено на прозрачной, просветленной с обеих сторон выпукло-вогнутой подложке с радиусом кривизны R1 рабочей поверхности, обеспечивающим полное заполнение апертуры 2R0 активного элемента через второй торец первого активного элемента при первом усилительном проходе излучения задающего генератора, и отражающим покрытием на центральном участке диаметром d1, удовлетворяющим условию d ≤ d1 ≤ 2R0, и установлено на продольной оси симметрии первого активного элемента с возможностью отражения излучения задающего генератора через второй торец внутрь первого активного элемента вдоль этой оси, а глухое вогнутое зеркало выполнено с радиусом кривизны R2 рабочей поверхности, обеспечивающим полное заполнение апертуры активного элемента через входной торец при начале второго усилительного прохода излучения задающего генератора последнего в каскаде усилителей активного элемента, и установлено на продольной оптической оси симметрии последнего в каскаде усилителей активного элемента с возможностью перемещения вдоль этой продольной оптической оси и отражения излучения через входной торец при начале второго усилительного прохода излучения задающего генератора внутрь последнего в каскаде усилителей активного элемента вдоль этой продольной оси, причем разность между радиусами кривизны сферического выпуклого и глухого вогнутого зеркал выражается соотношением8. The amplifier according to claim 5 or 6, characterized in that the rotary optical reflective element to enable the first amplifying passage of the radiation of the master oscillator directly to the second end of the first active element and the first blind mirror is made in the form of a telescopic pair of spherical convex and blind concave mirrors , the spherical convex mirror formed on the transparent enlightened on both sides of the concave-convex substrate with a radius of curvature R 1 of the working surface, ensuring total of complements aperture 2R 0 active element through the second end of the first active element in the first amplifying pass master oscillator radiation, and a reflective coating on the central portion of diameter d 1 which satisfies the condition d ≤ d 1 ≤ 2R 0, and is set on the longitudinal axis of symmetry of the first active element the ability to reflect the radiation of the master oscillator through the second end into the first active element along this axis, and a blind concave mirror is made with a radius of curvature R 2 of the working surface, providing A complete filling of the aperture of the active element through the input end at the beginning of the second amplification passage of the radiation of the master oscillator of the last in the cascade of amplifiers of the active element, and is installed on the longitudinal optical axis of symmetry of the last in the cascade of amplifiers of the active element with the ability to move along this longitudinal optical axis and reflect radiation through the input end at the beginning of the second amplifying passage of the radiation of the master oscillator into the last in the cascade of amplifiers of the active element s of the longitudinal axis, wherein the difference between the radii of curvature of the spherical convex and concave mirrors deaf expressed by the relation
Figure 00000003
Figure 00000003
где L1,...,n - длина активных элементов в каскаде усилителей.where L 1, ... , n is the length of the active elements in the cascade of amplifiers.
9. Усилитель по п.1, отличающийся тем, что второе глухое зеркало оптического резонатора выполнено в форме плоского круга с диаметром d2 ≥ d и гауссовым профилем распределения коэффициента отражения, установленное на поверхности среза в виде фаски входного торца первого активного элемента, при этом отражающая поверхность второго глухого зеркала в форме плоского круга находится на оптической оси оптического резонатора задающего генератора и перпендикулярна ей.9. The amplifier according to claim 1, characterized in that the second blind mirror of the optical resonator is made in the form of a flat circle with a diameter d 2 ≥ d and a Gaussian profile of the distribution of the reflection coefficient, mounted on the cut surface in the form of a chamfer of the input end face of the first active element, wherein the reflecting surface of the second blank mirror in the form of a flat circle is located on the optical axis of the optical resonator of the master oscillator and is perpendicular to it. 10. Усилитель по п.9, отличающийся тем, что выходное полупрозрачное плоское зеркало оптического резонатора выполнено в форме плоского круга с диаметром d2 ≥ d и гауссовым профилем распределения коэффициента отражения, установленное на поверхности среза в виде фаски второго торца первого активного элемента, при этом отражающая поверхность выходного полупрозрачного зеркала в форме плоского круга находится на оптической оси оптического резонатора задающего генератора и перпендикулярна ей.10. The amplifier according to claim 9, characterized in that the output translucent flat mirror of the optical resonator is made in the form of a flat circle with a diameter d 2 ≥ d and a Gaussian profile of the distribution of the reflection coefficient, mounted on the cut surface in the form of a chamfer of the second end of the first active element, when this reflecting surface of the output translucent mirror in the form of a flat circle is located on the optical axis of the optical resonator of the master oscillator and perpendicular to it. 11. Усилитель по любому из пп.1, 3-6, 8 и 9, отличающийся тем, что в него дополнительно введен модулятор добротности резонатора, установленный на оптической оси оптического резонатора задающего генератора между активным элементом и выходным полупрозрачным плоским зеркалом и оптически сопряженный с выходным плоским полупрозрачным зеркалом.11. The amplifier according to any one of claims 1, 3-6, 8 and 9, characterized in that it additionally includes a resonator Q-factor modulator mounted on the optical axis of the optical resonator of the master oscillator between the active element and the output translucent flat mirror and optically coupled to output flat translucent mirror. 12. Усилитель по п.2, отличающийся тем, что в него дополнительно введен модулятор добротности резонатора, установленный на оптической оси оптического резонатора задающего генератора между активным элементом и диафрагмой и оптически сопряженный с диафрагмой.12. The amplifier according to claim 2, characterized in that it additionally includes a resonator Q-factor modulator mounted on the optical axis of the optical resonator of the master oscillator between the active element and the diaphragm and optically coupled to the diaphragm.
RU2002127171/28A 2002-10-11 2002-10-11 Multiway amplifier of laser radiation RU2231879C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002127171/28A RU2231879C1 (en) 2002-10-11 2002-10-11 Multiway amplifier of laser radiation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002127171/28A RU2231879C1 (en) 2002-10-11 2002-10-11 Multiway amplifier of laser radiation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002127171A true RU2002127171A (en) 2004-04-20
RU2231879C1 RU2231879C1 (en) 2004-06-27

Family

ID=32846211

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002127171/28A RU2231879C1 (en) 2002-10-11 2002-10-11 Multiway amplifier of laser radiation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2231879C1 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2474022C2 (en) * 2011-01-18 2013-01-27 ООО Научно-производственный центр "Лазеры и аппаратура ТМ" Material laser processing method, and device for its implementation
RU2494510C2 (en) * 2011-12-27 2013-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" (МАИ) Chemical pulse-periodic continuously-pumped laser with modulation of cavity q-factor
RU2517792C2 (en) * 2012-07-31 2014-05-27 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"-Госкорпорация "Росатом" Laser radiation forming optical system for gas laser
US8724666B1 (en) * 2013-01-04 2014-05-13 Alcon Lensx, Inc. Self starting mode-locked laser oscillator
RU2536101C1 (en) * 2013-05-06 2014-12-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"-Госкорпорация "Росатом" Multipass pulsed laser device
RU2583105C2 (en) * 2014-02-17 2016-05-10 Евгений Владленович Бурый Multipass laser radiation amplifier with mirror active optical system
RU2569904C1 (en) * 2014-06-25 2015-12-10 Владимир Валентинович Павлов Laser device having laminar optical element

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4016504A (en) Optical beam expander for dye laser
US5854865A (en) Method and apparatus for side pumping an optical fiber
US6414973B1 (en) High-power blue and green light laser generation from high powered diode lasers
US4127828A (en) Optical beam expander for dye laser
US7106928B2 (en) Coupling high power optical sources to small diameter fibers
US5432811A (en) Laser rod with polyhedron shaped ends
KR970060604A (en) Solid state laser device excited by light output from laser diode
US6778580B2 (en) Laser amplifier system
US5125001A (en) Solid laser device
RU2002127171A (en) MULTI-PASS LASER RADIATION AMPLIFIER
US5557630A (en) Unstable laser resonator
EP0811873A3 (en) Laser light generating apparatus
JPS62217682A (en) Unstable laser resonator
CA2485643A1 (en) Short pulse laser device with preferably passive mode-locking and multiple reflection telescope therefor
US3825856A (en) Laser generator for single transverse mode operation
JPS61199686A (en) Unstable laser resonator
US3996527A (en) Gas laser optical system
US5708675A (en) Laser apparatus
EP0184559B1 (en) Laser utilising a negative branch unstable cavity resonator
US7142568B2 (en) High-power blue and green light laser generation from high-powered diode lasers
US6222872B1 (en) Delivering pump light to a laser gain element while maintaining access to the laser beam
JP4069894B2 (en) Solid state laser equipment
EP0407194A1 (en) Input/output ports for a lasing medium
US9551830B1 (en) Optical system including multiplexed volume Bragg grating, methods, and applications
JPH09508756A (en) Optically stable laser cavity