RU2304830C1 - Устройство для частотного преобразования лазерного излучения на основе вынужденного комбинационного рассеяния (варианты) - Google Patents
Устройство для частотного преобразования лазерного излучения на основе вынужденного комбинационного рассеяния (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2304830C1 RU2304830C1 RU2005139934/28A RU2005139934A RU2304830C1 RU 2304830 C1 RU2304830 C1 RU 2304830C1 RU 2005139934/28 A RU2005139934/28 A RU 2005139934/28A RU 2005139934 A RU2005139934 A RU 2005139934A RU 2304830 C1 RU2304830 C1 RU 2304830C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wavelength
- active
- active element
- mirror
- pump
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к лазерной технике и может быть использовано в оптической связи, лазерной локации, для создания стабильного малогабаритного лазера. Устройство включает оптически связанные и размещенные на одной оптической оси источник накачки с активной средой, фокусирующий элемент, ВКР-активную среду. Активная среда источника накачки и ВКР-среда выполнены в виде единого активного элемента, снабженного источником боковой накачки. Активный элемент просветлен по торцам одновременно на длину волны накачки и длину волны стоксова комбинационного рассеяния и помещен в резонатор лазера, образованный фокусирующим элементом и введенным зеркалом. Фокусирующий элемент выполнен в виде вогнутого зеркала, отражающего на длине волны накачки и длине волны стоксова рассеяния. Введенное зеркало выполнено отражающим на длине волны накачки и полупрозрачным для стоксовой длины волны излучения. Между фокусирующим элементом и активным элементом на оптической оси установлен затвор. Фокусирующий элемент может быть выполнен в виде вогнутого зеркала, полупрозрачного на длине волны вынужденного комбинационного рассеяния, а введенное зеркало выполнено отражающим на обеих длинах волн, при этом затвор расположен на оптической оси между введенным зеркалом и торцом активного элемента. Технический результат - создание стабильного малогабаритного устройства для преобразования волны накачки одной частоты в когерентное излучение другой частоты. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к лазерной технике и может быть использовано в оптической связи, лазерной локации, в оптотехнике, в частности для создания стабильного малогабаритного лазера, в котором волна накачки преобразуется в когерентное стоксово излучение.
Известна установка для частотного преобразования лазерного излучения на основе вынужденного комбинационного рассеяния (ВКР) в ВКР-активных кристаллах кальцита, нитритов бария и натрия, помещенных в плоский или телескопический резонатор [С.Н.Карпухин, А.И.Степанов. Генерация при ВКР в кристаллах Ba(NO3), NaNO3 и СаСО3. Квантовая электроника", №8, 1986 г., стр.1572], которая содержит ВКР - активную среду, источник волны накачки, формируемый тремя активными элементами, ромбом Френеля, кристаллом КДП (удвоителем частоты), пассивным затвором, двумя призмами полного внутреннего отражения, три интерференционных поляризатора, помещенных в резонатор лазера, селективного светофильтра, телескопа и зеркала.
Ввиду сложности и громоздкости данная установка не может быть использована в качестве основы для серийно разрабатываемых малогабаритных лазеров на ВКР-преобразовании.
Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемым техническим решениям является устройство для частотного преобразования лазерного излучения на основе вынужденного комбинационного рассеяния [патент РФ №2012116, кл. Н01S 3/104, публ. 30.04.1994 г.], включающее оптически связанные источник накачки, фокусирующий элемент и ВКР-активную среду, размещенные на одной оптической оси с фокусирующим элементом, выполненным перекрывающим пучок накачки и частично прозрачным за счет имеющихся в нем отверстий.
Однако в указанном устройстве источник волны накачки пространственно разобщен со средой, в которой осуществляется ВКР-преобразование, что приводит к увеличению линейных габаритов устройства и появлению возможных нестабильностей излучения при угловых перемещениях источника накачки относительно ВКР-активной среды.
Задача изобретения - создание стабильного малогабаритного устройства для преобразования волны накачки одной частоты в когерентное излучение другой частоты за счет увеличения области перекрытия источника накачки и ВКР-активной среды.
Технический результат, обусловленный поставленной задачей, достигается тем, что в устройстве для частотного преобразования лазерного излучения на основе вынужденного комбинационного рассеяния по первому варианту, включающем оптически связанные и размещенные на одной оптической оси источник накачки с активной средой, фокусирующий элемент, ВКР-активную среду, в отличие от известного, активная среда источника накачки и ВКР-активная среда выполнены в виде единого активного элемента, снабженного источником боковой накачки, установленного параллельно геометрической оси активного элемента. Активный элемент просветлен по торцам одновременно на длину волны накачки и длину волны стоксова комбинационного рассеяния и помещен в резонатор лазера, образованный фокусирующим элементом и введенным зеркалом. При этом фокусирующий элемент выполнен в виде вогнутого зеркала, отражающего на длине волны накачки и длине волны стоксова рассеяния, а введенное зеркало выполнено отражающим излучение на длине волны накачки и полупрозрачным для стоксовой длины волны излучения, причем между фокусирующим элементом и активным элементом на оптической оси установлен затвор.
В устройстве по второму варианту, в отличие от известного, фокусирующий элемент выполнен в виде вогнутого зеркала полупрозрачного на длине волны вынужденного комбинационного рассеяния, а введенное зеркало выполнено отражающим на обеих длинах волн, при этом затвор расположен на оптической оси между введенным зеркалом и торцом активного элемента.
В устройствах по обоим вариантам источник боковой накачки может быть выполнен в виде лампы накачки с осветителем либо в виде одной или нескольких лазерных диодных линеек.
В устройствах по обоим вариантам активный элемент может быть выполнен в виде кристалла либо в виде лазерного стекла с внедренными в них ионами редкоземельных элементов.
На фиг.1 представлена схема предлагаемого устройства для частотного преобразования лазерного излучения на основе ВКР; на фиг.2 - схема устройства с источником боковой накачки активного элемента, выполненным в виде лампы накачки с осветителем; на фиг.3 - схема устройства с источником боковой накачки активного элемента, выполненным в виде двух лазерных диодных линеек.
Устройство по обоим вариантам содержит активный элемент 1 (фиг.1-3), расположенный на оптической оси устройства и снабженный источником боковой накачки, выполненный в виде лампы-накачки 2 и осветителя 3, установленных параллельно геометрической оси активного элемента и параллельно поверхности осветителя 3. На одну из поверхностей осветителя 3 нанесено отражающее покрытие. На одной оптической оси с активным элементом 1 установлены затвор 4, фокусирующий элемент 5 и введенное зеркало 6 (например, плоское). При этом в устройстве по первому варианту фокусирующий элемент 5 выполнен в виде вогнутого зеркала, отражающего на длине волны накачки и на длине волны стоксова рассеяния (коэффициент отражения на длине волны накачки и на длине волны стоксова рассеяния более 99%), а введенное зеркало 6 выполнено отражающим на длине волны накачки и полупрозрачным для длины волны стоксова излучения.
В устройстве по второму варианту фокусирующий элемент 5 выполнен в виде вогнутого зеркала, полупрозрачного на длине волны вынужденного комбинационного рассеяния, а введенное зеркало 6 выполнено отражающим на обеих длинах волн, при этом затвор 4 расположен между введенным зеркалом 6 и торцом активного элемента 1.
Источник боковой накачки по обоим вариантам выполнен в виде лампы накачки с осветителем (фиг.2) или в виде одной или нескольких лазерных диодных линеек (фиг.3).
Активный элемент 1 по обоим вариантам может быть выполнен в виде кристалла либо из лазерного стекла, с внедренными в них ионами редкоземельных элементов.
Устройство по обоим вариантам работает следующим образом. В активном элементе 1, например, KGW, легированном ионами Nd3+, возбуждается переход 4F3/2→4I13/2 с помощью боковой подсветки импульсной лампой 2 или лазерной диодной линейкой 2. В результате возникает излучение с длиной волны λ=1,35 мкм, которое, выполнив несколько проходов между зеркалами резонатора лазера 5 и 6 при открытии затвора 4, мощным световым импульсом возбуждает оптические колебания кристаллической решетки KGW. За счет неупругого взаимодействия фотонов с длиной волны λ=1,35 мкм с оптическими колебаниями кристаллической решетки возникает стоксово излучение с длиной волны λ=1,54 мкм, которое после нескольких проходов между зеркалами резонатора лазера формируется в узконаправленное когерентное излучение - вынужденное комбинационное рассеяние (ВКР-излучение), которое выходит наружу из резонатора лазера через полупрозрачное введенное зеркало 6.
Таким образом, в результате предложенного решения обеспечено получение технического результата: создан стабильный малогабаритный лазер, в котором длина волны накачки одной частоты преобразуется в когерентное стоксово излучение другой частоты за счет увеличения области перекрытия источника накачки и ВКР-активной среды.
Claims (10)
1. Устройство для частотного преобразования лазерного излучения на основе вынужденного комбинационного рассеяния, включающее оптически связанные и размещенные на одной оптической оси источник накачки с активной средой, фокусирующий элемент, ВКР-активную среду, отличающееся тем, что активная среда источника накачки и ВКР-активная среда выполнены в виде единого активного элемента, снабженного источником боковой накачки, установленного параллельно геометрической оси активного элемента, причем активный элемент просветлен по торцам одновременно на длину волны накачки и длину волны стоксова комбинационного рассеяния и помещен в резонатор лазера, образованный фокусирующим элементом и введенным зеркалом, при этом фокусирующий элемент выполнен в виде вогнутого зеркала, отражающего на длине волны накачки и длине волны стоксова рассеяния, а введенное зеркало выполнено отражающим на длине волны накачки и полупрозрачным для стоксовой длины волны излучения, причем между фокусирующим элементом и активным элементом на оптической оси установлен затвор.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что источник боковой накачки выполнен в виде лампы накачки с осветителем.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что источник боковой накачки выполнен в виде одной или нескольких лазерных диодных линеек.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что активный элемент выполнен из кристалла с внедренными в него ионами редкоземельных элементов.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что активный элемент выполнен из лазерного стекла с внедренными в него ионами редкоземельных элементов
6. Устройство для частотного преобразования лазерного излучения на основе вынужденного комбинационного рассеяния, включающее оптически связанные и размещенные на одной оптической оси источник накачки с активной средой, фокусирующий элемент, ВКР-активную среду, отличающееся тем, что активная среда источника накачки и ВКР-активная среда выполнены в виде единого активного элемента, снабженного источником боковой накачки, установленного параллельно геометрической оси активного элемента, причем активный элемент просветлен по торцам одновременно на длину волны накачки и длину волны стоксова комбинационного рассеяния и помещен в резонатор лазера, образованный фокусирующим элементом и введенным зеркалом, при этом фокусирующий элемент выполнен в виде вогнутого зеркала, полупрозрачного на длине волны вынужденного комбинационного рассеяния, а введенное зеркало выполнено отражающим на обеих длинах волн; при этом затвор расположен на оптической оси между введенным зеркалом и торцом активного элемента.
7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что источник боковой накачки выполнен в виде лампы накачки с осветителем.
8. Устройство по п.6, отличающееся тем, что источник боковой накачки выполнен в виде одной или нескольких лазерных диодных линеек.
9. Устройство по п.6, отличающееся тем, что активный элемент выполнен из кристалла с внедренными в него ионами редкоземельных элементов.
10. Устройство по п.6, отличающееся тем, что активный элемент выполнен из лазерного стекла с внедренными в него ионами редкоземельных элементов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005139934/28A RU2304830C1 (ru) | 2005-12-21 | 2005-12-21 | Устройство для частотного преобразования лазерного излучения на основе вынужденного комбинационного рассеяния (варианты) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005139934/28A RU2304830C1 (ru) | 2005-12-21 | 2005-12-21 | Устройство для частотного преобразования лазерного излучения на основе вынужденного комбинационного рассеяния (варианты) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2304830C1 true RU2304830C1 (ru) | 2007-08-20 |
Family
ID=38512025
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005139934/28A RU2304830C1 (ru) | 2005-12-21 | 2005-12-21 | Устройство для частотного преобразования лазерного излучения на основе вынужденного комбинационного рассеяния (варианты) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2304830C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2599918C1 (ru) * | 2015-07-28 | 2016-10-20 | Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Устройство для частотного преобразования лазерного излучения на основе вынужденного комбинационного рассеяния |
-
2005
- 2005-12-21 RU RU2005139934/28A patent/RU2304830C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2599918C1 (ru) * | 2015-07-28 | 2016-10-20 | Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Устройство для частотного преобразования лазерного излучения на основе вынужденного комбинационного рассеяния |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5682397A (en) | Er:YALO upconversion laser | |
US9515448B2 (en) | Microchip laser with single solid etalon and interfacial coating | |
US7729392B2 (en) | Monoblock laser with reflective substrate | |
CA2195598C (en) | Glass fiber laser system using u-doped crystal q-switch | |
US6778563B2 (en) | Q-switched laser | |
CN111509552A (zh) | 被动调q固体激光器 | |
EP1875565A1 (en) | Monolithic solid state laser apparatus | |
RU2304830C1 (ru) | Устройство для частотного преобразования лазерного излучения на основе вынужденного комбинационного рассеяния (варианты) | |
US20080310475A1 (en) | Laser device having thermal lens astigmatism compensation devices and methods of use | |
US20050036531A1 (en) | Laser device | |
RU2225665C1 (ru) | Твердотельный лазерный излучатель | |
EP2517317B1 (en) | Laser system for the marking of metallic and non-metallic materials | |
CA2195597C (en) | Diode-pumped laser system using uranium-doped q-switch | |
RU2599918C1 (ru) | Устройство для частотного преобразования лазерного излучения на основе вынужденного комбинационного рассеяния | |
RU2365006C2 (ru) | Дисковый лазер с модулированной добротностью резонатора (варианты) | |
JP2905251B2 (ja) | 光ファイバレーザ | |
RU2300834C2 (ru) | Непрерывный компактный твердотельный вкр-лазер (варианты) | |
KR950002068B1 (ko) | 제2고조파 발생방법 및 그 장치 | |
JP2005019540A (ja) | 光ファイバレーザ | |
RU2424609C1 (ru) | Устройство для частотного преобразования лазерного излучения на основе вынужденного комбинационного рассеяния | |
RU2459328C1 (ru) | Оптический квантовый генератор двухмикронного диапазона длин волн | |
KR19990016397A (ko) | 레이저 파장 변환장치 | |
RU211262U1 (ru) | Лазерный излучатель с продольной накачкой | |
JP2761678B2 (ja) | レーザーダイオードポンピング固体レーザー | |
RU2758640C1 (ru) | Цельно-волоконный узкополосный лазер |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QA4A | Patent open for licensing | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121222 |