RU2014100855A

RU2014100855A - Волоконный импульсный кольцевой лазер с пассивной синхронизацией мод излучения (варианты)

Info

Publication number: RU2014100855A
Application number: RU2014100855/28A
Authority: RU
Inventors: Сергей Михайлович Кобцев; Сергей Владимирович Кукарин; Сергей Александрович Хрипунов; Даба Александрович Раднатаров
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Техноскан-Лаб"
Priority date: 2014-01-10
Filing date: 2014-01-10
Publication date: 2015-07-20
Also published as: RU2564519C2

Abstract

1. Волоконный импульсный кольцевой лазер с пассивной синхронизацией мод излучения, содержащий оптически связанные источник излучения накачки, волоконный кольцевой резонатор, содержащий усиливающее волокно, минимум один волоконный модуль спектрального сведения для введения излучения накачки в усиливающее волокно, минимум один поляризационно-зависимый ответвитель для вывода излучения из резонатора, поляризационно-зависимый изолятор излучения для обеспечения однонаправленной генерации, первый и второй торец волокна, не отражающие излучение лазера назад в волокно, расположенные между первым и вторым торцом волокна первый и второй коллиматор, отличающийся тем, что все волоконные элементы резонатора являются поддерживающими поляризацию излучения, между первым и вторым коллиматором расположены два фокусирующих излучение оптических элемента, между которыми в перетяжке пучка лазерного излучения расположен оптический элемент с керровской нелинейностью и толщиной более 0,5 мм с проходными для излучения лазера поверхностями, имеющими угол наклона к оси резонатора лазера не менее одного градуса.2. Лазер по п. 1, отличающийся тем, что проходные для излучения лазера поверхности коллиматоров и фокусирующих излучение оптических элементов имеют просветляющее покрытие.3. Лазер по п. 1, отличающийся тем, что проходные для излучения лазера поверхности оптического элемента с керровской нелинейностью имеют просветляющее покрытие.4. Лазер по п. 1, отличающийся тем, что проходные для излучения лазера поверхности оптического элемента с керровской нелинейностью являются брюстеровскими.5. Лазер по п. 1, отличающийся тем, чт

Claims

1. Волоконный импульсный кольцевой лазер с пассивной синхронизацией мод излучения, содержащий оптически связанные источник излучения накачки, волоконный кольцевой резонатор, содержащий усиливающее волокно, минимум один волоконный модуль спектрального сведения для введения излучения накачки в усиливающее волокно, минимум один поляризационно-зависимый ответвитель для вывода излучения из резонатора, поляризационно-зависимый изолятор излучения для обеспечения однонаправленной генерации, первый и второй торец волокна, не отражающие излучение лазера назад в волокно, расположенные между первым и вторым торцом волокна первый и второй коллиматор, отличающийся тем, что все волоконные элементы резонатора являются поддерживающими поляризацию излучения, между первым и вторым коллиматором расположены два фокусирующих излучение оптических элемента, между которыми в перетяжке пучка лазерного излучения расположен оптический элемент с керровской нелинейностью и толщиной более 0,5 мм с проходными для излучения лазера поверхностями, имеющими угол наклона к оси резонатора лазера не менее одного градуса.

2. Лазер по п. 1, отличающийся тем, что проходные для излучения лазера поверхности коллиматоров и фокусирующих излучение оптических элементов имеют просветляющее покрытие.

3. Лазер по п. 1, отличающийся тем, что проходные для излучения лазера поверхности оптического элемента с керровской нелинейностью имеют просветляющее покрытие.

4. Лазер по п. 1, отличающийся тем, что проходные для излучения лазера поверхности оптического элемента с керровской нелинейностью являются брюстеровскими.

5. Лазер по п. 1, отличающийся тем, что в коллимированном пучке излучения между коллиматором и фокусирующим излучение оптическим элементом расположен поляризатор с проходными для излучения лазера поверхностями, имеющими угол наклона к оси резонатора лазера не менее одного градуса.

6. Лазер по п. 5, отличающийся тем, что проходные для излучения лазера поверхности поляризатора имеют просветляющее покрытие.

7. Лазер по п. 1, отличающийся тем, что в качестве усиливающего волокна применяется как стеклянное оптическое волокно, так и стеклянное оптическое волокно, допированное редкоземельными элементами или легированное оксидами германия, фосфора, а также их сочетанием, при этом в оксидную матрицу может входить соединение химического элемента Si, N, Ga, Al, Fe, F, Ti, B, Sn, Ba, Та, Zr, Bi.

8. Лазер по п. 1, отличающийся тем, что источником излучения накачки волоконного лазера является рамановский лазер при использовании в качестве усиливающего волокна стекловолокна, легированного оксидами германия, фосфора, а также их сочетанием, при этом в оксидную матрицу может входить соединение химического элемента Si, N, Ga, Al, Fe, F, Ti, B, Sn, Ba, Та, Zr, Bi, при этом резонатор рамановского лазера образован двумя волоконными брэгговскими решетками, имеющими перпендикулярные лучу или наклонные штрихи и являющимися отражающими для излучения первой стоксовой компоненты рамановского лазера.

9. Лазер по п. 8, отличающийся тем, что резонатор рамановского лазера образован четырьмя волоконными брэгговскими решетками, имеющими перпендикулярные лучу или наклонные штрихи, две из которых являются отражающими для излучения первой стоксовой компоненты рамановского лазера, а две другие являются отражающими для излучения второй стоксовой компоненты рамановского лазера.

10. Волоконный импульсный кольцевой лазер с пассивной синхронизацией мод излучения, содержащий оптически связанные источник излучения накачки, волоконный кольцевой резонатор, содержащий усиливающее волокно, минимум один волоконный модуль спектрального сведения для введения излучения накачки в усиливающее волокно, минимум один поляризационно-зависимый ответвитель для вывода излучения из резонатора, поляризационно-зависимый изолятор излучения для обеспечения однонаправленной генерации, первый и второй торец волокна, не отражающие излучение лазера назад в волокно, расположенные между первым и вторым торцом волокна первый и второй коллиматор, отличающийся тем, что все волоконные элементы резонатора являются поддерживающими поляризацию излучения, между первым и вторым коллиматором расположены два фокусирующих излучение оптических элемента, между которыми в перетяжке пучка лазерного излучения расположен оптический элемент с керровской нелинейностью и толщиной более 0,5 мм с проходными для излучения лазера поверхностями, имеющими угол наклона к оси резонатора лазера не менее одного градуса, между вторым торцом волокна и усиливающим волокном расположен трехпортовый циркулятор, соединяющий резонатор лазера со спектрально-селективным отражающим элементом.

11. Лазер по п. 10, отличающийся тем, что проходные для излучения лазера поверхности коллиматоров и фокусирующих излучение оптических элементов имеют просветляющее покрытие.

12. Лазер по п. 10, отличающийся тем, что проходные для излучения лазера поверхности оптического элемента с керровской нелинейностью имеют просветляющее покрытие.

13. Лазер по п. 10, отличающийся тем, что проходные для излучения лазера поверхности оптического элемента с керровской нелинейностью являются брюстеровскими.

14. Лазер по п. 10, отличающийся тем, что в коллимированном пучке излучения между коллиматором и фокусирующим излучение оптическим элементом расположен поляризатор с проходными для излучения лазера поверхностями, имеющими угол наклона к оси резонатора лазера не менее одного градуса.

15. Лазер по п. 10, отличающийся тем, что проходные для излучения лазера поверхности поляризатора имеют просветляющее покрытие.

16. Лазер по п. 10, отличающийся тем, что в качестве усиливающего волокна применяется как стеклянное оптическое волокно, так и стеклянное оптическое волокно, допированное редкоземельными элементами или легированное оксидами германия, фосфора, а также их сочетанием, при этом в оксидную матрицу может входить соединение химического элемента Si, N, Ga, Al, Fe, F, Ti, B, Sn, Ba, Та, Zr, Bi.

17. Лазер по п. 10, отличающийся тем, что источником излучения накачки волоконного лазера является рамановский лазер при использовании в качестве усиливающего волокна стекловолокна, легированного оксидами германия, фосфора, а также их сочетанием, при этом в оксидную матрицу может входить соединение химического элемента Si, N, Ga, Al, Fe, F, Ti, B, Sn, Ba, Та, Zr, Bi, при этом резонатор рамановского лазера образован двумя волоконными брэгговскими решетками, имеющими перпендикулярные лучу или наклонные штрихи и являющимися отражающими для излучения первой стоксовой компоненты рамановского лазера.

18. Лазер по п. 17, отличающийся тем, что резонатор рамановского лазера образован четырьмя волоконными брэгговскими решетками, имеющими перпендикулярные лучу или наклонные штрихи, две из которых являются отражающими для излучения первой стоксовой компоненты рамановского лазера, а две другие являются отражающими для излучения второй стоксовой компоненты рамановского лазера.

19. Лазер по п. 10, отличающийся тем, что спектрально-селективным отражающим элементом является волоконная брэгговская решетка.

20. Лазер по п. 10, отличающийся тем, что спектрально-селективным отражающим элементом является объемный элемент, связанный с резонатором лазера через третий коллиматор и третий торец волокна, являющийся торцом волокна двунаправленного порта трехпортового циркулятора и не отражающий излучение лазера назад в волокно.

21. Лазер по п. 20, отличающийся тем, что спектрально-селективным отражающим элементом является объемная дифракционная решетка.

22. Лазер по п. 20, отличающийся тем, что спектрально-селективным отражающим элементом является зеркало с заданной спектральной полосой отражения.

23. Лазер по п. 20, отличающийся тем, что спектрально-селективным отражающим элементом является призма в сочетании с отражающим зеркалом или призма Литтрова с отражающим покрытием на поверхности, на которую нормально падает пучок лазерного излучения после преломления на входной брюстеровской поверхности призмы.

24. Волоконный импульсный кольцевой лазер с пассивной синхронизацией мод излучения, содержащий оптически связанные источник излучения накачки, волоконный кольцевой резонатор, содержащий усиливающее волокно, минимум один волоконный модуль спектрального сведения для введения излучения накачки в усиливающее волокно, минимум один поляризационно-зависимый ответвитель для вывода излучения из резонатора, поляризационно-зависимый изолятор излучения для обеспечения однонаправленной генерации, первый и второй торец волокна, не отражающие излучение лазера назад в волокно, расположенные между первым и вторым торцом волокна первый и второй коллиматор, отличающийся тем, что все волоконные элементы резонатора являются поддерживающими поляризацию излучения, между первым и вторым коллиматором расположены два фокусирующих излучение оптических элемента, между которыми в перетяжке пучка лазерного излучения расположен оптический элемент с керровской нелинейностью и толщиной более 0,5 мм с проходными для излучения лазера поверхностями, имеющими угол наклона к оси резонатора лазера не менее одного градуса, между вторым торцом волокна и усиливающим волокном расположен волоконный спектрально-селективный элемент.

25. Лазер по п. 24, отличающийся тем, что проходные для излучения лазера поверхности коллиматоров и фокусирующих излучение оптических элементов имеют просветляющее покрытие.

26. Лазер по п. 24, отличающийся тем, что проходные для излучения лазера поверхности оптического элемента с керровской нелинейностью имеют просветляющее покрытие.

27. Лазер по п. 24, отличающийся тем, что проходные для излучения лазера поверхности оптического элемента с керровской нелинейностью являются брюстеровскими.

28. Лазер по п. 24, отличающийся тем, что в коллимированном пучке излучения между коллиматором и фокусирующим излучение оптическим элементом расположен поляризатор с проходными для излучения лазера поверхностями, имеющими угол наклона к оси резонатора лазера не менее одного градуса.

29. Лазер по п. 24, отличающийся тем, что проходные для излучения лазера поверхности поляризатора имеют просветляющее покрытие.

30. Лазер по п. 24, отличающийся тем, что в качестве усиливающего волокна применяется как стеклянное оптическое волокно, так и стеклянное оптическое волокно, допированное редкоземельными элементами или легированное оксидами германия, фосфора, а также их сочетанием, при этом в оксидную матрицу может входить соединение химического элемента Si, N, Ga, Al, Fe, F, Ti, B, Sn, Ba, Та, Zr, Bi.

31. Лазер по п. 24, отличающийся тем, что источником излучения накачки волоконного лазера является рамановский лазер при использовании в качестве усиливающего волокна стекловолокна, легированного оксидами германия, фосфора, а также их сочетанием, при этом в оксидную матрицу может входить соединение химического элемента Si, N, Ga, Al, Fe, F, Ti, B, Sn, Ba, Та, Zr, Bi, при этом резонатор рамановского лазера образован двумя волоконными брэгговскими решетками, имеющими перпендикулярные лучу или наклонные штрихи и являющимися отражающими для излучения первой стоксовой компоненты рамановского лазера.

32. Лазер по п. 31, отличающийся тем, что резонатор рамановского лазера образован четырьмя волоконными брэгговскими решетками, имеющими перпендикулярные лучу или наклонные штрихи, две из которых являются отражающими для излучения первой стоксовой компоненты рамановского лазера, а две другие являются отражающими для излучения второй стоксовой компоненты рамановского лазера.

33. Лазер по п. 24, отличающийся тем, что волоконным спектрально-селективным элементом является волоконный интерферометр Фабри-Перо или волоконный интерферометр Маха-Цендера.

34. Лазер по п. 24, отличающийся тем, что волоконным спектрально-селективным элементом является волоконный двулучепреломляющий спектральный фильтр.