RU2053588C1

RU2053588C1 - Laser with active element built up of set of plane-parallel plates

Info

Publication number: RU2053588C1
Application number: RU92000580A
Authority: RU
Inventors: Виктор Иванович Тригуб; Геннадий Борисович Бронфельд
Original assignee: Виктор Иванович Тригуб; Геннадий Борисович Бронфельд
Priority date: 1992-10-15
Filing date: 1992-10-15
Publication date: 1996-01-27

Abstract

FIELD: quantum electronic instruments. SUBSTANCE: laser with active element built up of set of plane-parallel plates has open optical cavity, pump lamps, active element in the form of stack of plane-parallel plates made of stimulating material and optically isolated by transparent film which is in optical contact with plane-parallel plates. Film reflectivity index is lower than that of stimulating material and its thickness is equal to or smaller than quarter wavelength of laser radiation. EFFECT: improved laser power. 1 dwg

Description

Изобретение относится к приборам квантовой электроники, а именно к мощным твердотельным оптическим квантовым генераторам (лазерам). The invention relates to devices of quantum electronics, namely to powerful solid-state optical quantum generators (lasers).

Известен твердотельный лазер, активный элемент которого выполнен в форме сегментов, образующих линзы нулевой оптической силы и разделенных промежутками для протока охлаждающей жидкости [1]
Однако в этом лазере большая часть энергии накачки проходит между пластинами рабочего вещества активного элемента, не будучи поглощенной в них, вследствие чего снижается эффективность всего устройства в целом.A solid-state laser is known, the active element of which is made in the form of segments forming lenses of zero optical power and separated by gaps for the flow of coolant [1]
However, in this laser, most of the pump energy passes between the plates of the working substance of the active element, not being absorbed in them, as a result of which the efficiency of the entire device as a whole decreases.

Наиболее близким к изобретению является лазер [2] активный элемент которого выполнен в виде набора плоскопараллельных пластин, склеенных по краям с зазором для хладагента в центральной части. Closest to the invention is a laser [2] the active element of which is made in the form of a set of plane-parallel plates glued along the edges with a gap for the refrigerant in the central part.

Недостатком данного лазера является то, что каждая пластина генерирует независимо от других, т.е. излучения из отдельных пластин активного элемента будут между собой не скоррелированы по фазе (когерентность по сечению активного элемента будет отсутствовать). The disadvantage of this laser is that each plate generates independently of the others, i.e. radiation from individual plates of the active element will not be correlated in phase with each other (there will be no coherence over the cross section of the active element).

В предлагаемом устройстве, содержащем открытый оптический резонатор, лампы накачки, активный элемент в виде пакета плоскопараллельных пластин из стимулирующего материала, пластины разделены пленкой из материала прозрачного для оптического излучения, имеющей оптический контакт с пластинами, причем показатель преломления пленки меньше показателя преломления пластин, а толщина пленки меньше или равна четверти длины волны излучения лазера. In the proposed device containing an open optical resonator, pump lamps, an active element in the form of a package of plane-parallel plates of stimulating material, the plates are separated by a film of a material transparent to optical radiation having optical contact with the plates, the refractive index of the film being less than the refractive index of the plates, and the thickness the film is less than or equal to a quarter of the wavelength of the laser radiation.

Использование активного элемента в виде пакета плоскопараллельных пластин из стимулирующего материала, разделенных оптически прозрачной пленкой, с показателем преломления меньшим показателя преломления стимулирующего материала и толщиной в четверть длины волны излучения лазера позволяет скоррелировать по фазе излучения от всех пластин, т.е. повысить когерентность излучения по сечению активного элемента. The use of an active element in the form of a package of plane-parallel plates of stimulating material separated by an optically transparent film with a refractive index lower than the refractive index of the stimulating material and a thickness of a quarter of the laser radiation wavelength allows one to correlate the phase of radiation from all plates, i.e. increase the coherence of radiation over the cross section of the active element.

На чертеже изображен лазер с активным элементом из набора плоскопараллельных пластин. The drawing shows a laser with an active element from a set of plane-parallel plates.

Лазер состоит из открытого оптического резонатора 1, ламп 2 накачки, активного элемента 3, выполненного в виде пакета плоскопараллельных пластин 4 из стимулирующего материала, разделенных слоями 5, имеющих оптический контакт с пластинами 4, оптически прозрачными, причем слои выполнены в виде пленки из материала, имеющего показатель преломления меньше показателя преломления стимулирующего материала и толщину, равную или меньше четверти длины волны излучения лазера. The laser consists of an open optical resonator 1, pump lamps 2, an active element 3, made in the form of a package of plane-parallel plates 4 of stimulating material, separated by layers 5, which are in optical contact with the plates 4, optically transparent, and the layers are made in the form of a film of material, having a refractive index less than the refractive index of the stimulating material and a thickness equal to or less than a quarter of the wavelength of the laser radiation.

Лазер работает следующим образом. The laser operates as follows.

Оптическое излучение от ламп 2 накачки попадает на активный элемент 3 и проникает в каждую из пластин 4 путем оптического туннелирования через пленку 5. За счет резонансного оптического туннелирования происходит перекачка энергии из одной пластины в другую, что приводит к повышению когерентности излучения по сечению активного элемента. Открытый оптический резонатор 1 способствует накоплению энергии в активном элементе 3. The optical radiation from the pump lamps 2 enters the active element 3 and penetrates into each of the plates 4 by optical tunneling through the film 5. Due to resonant optical tunneling, energy is transferred from one plate to another, which leads to an increase in the coherence of radiation over the cross section of the active element. Open optical resonator 1 contributes to the accumulation of energy in the active element 3.

Claims

A LASER WITH AN ACTIVE ELEMENT FROM A SET OF FLAT-PARALLEL PLATES, containing pump lamps, an open optical resonator, and an active element in the form of a packet of plane-parallel plates of stimulating material, separated by layers having optical contact with the plates and transparent to optical radiation, characterized in that the layers are made in the form film from a material whose refractive index is less than the refractive index of the wafer material and the film thickness is less than or equal to a quarter of the laser radiation wavelength.