RU2358365C1 - Portable multicoloured pulse-periodic fibre laser emitter with pyrotechnic pumping - Google Patents

Portable multicoloured pulse-periodic fibre laser emitter with pyrotechnic pumping Download PDF

Info

Publication number
RU2358365C1
RU2358365C1 RU2007139051/28A RU2007139051A RU2358365C1 RU 2358365 C1 RU2358365 C1 RU 2358365C1 RU 2007139051/28 A RU2007139051/28 A RU 2007139051/28A RU 2007139051 A RU2007139051 A RU 2007139051A RU 2358365 C1 RU2358365 C1 RU 2358365C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pyrotechnic
fibre
active elements
pulse
periodic
Prior art date
Application number
RU2007139051/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Викторович Сахаров (RU)
Михаил Викторович Сахаров
Алексей Александрович Воробьев (RU)
Алексей Александрович Воробьев
Николай Николаевич Фокин (RU)
Николай Николаевич Фокин
Сергей Сергеевич Безус (RU)
Сергей Сергеевич Безус
Борис Николаевич Дуванов (RU)
Борис Николаевич Дуванов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого
Priority to RU2007139051/28A priority Critical patent/RU2358365C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2358365C1 publication Critical patent/RU2358365C1/en

Links

Abstract

FIELD: physics; optics.
SUBSTANCE: present invention pertains to pulse-periodic fibre laser emitters with pyrotechnic pumping and can be used for testing resistance of optronic equipment to laser radiation. The device contains an emitter unit, pyrotechnic lamps and a holder for holding the pyrotechnic lamps. The device also contains fibre-active elements, made from glass, which, for each separate fibre-active element, is activated by ions of a chemical element, different from ions which are used to activate other fibre-active elements, a shutter system and a total-reflection prism system. The emitter unit is made in form of a system of pipes, consisting of a cylindrical mirror reflector and a quartz pipe, between which there are spiral-shaped fibre-active elements.
EFFECT: obtaining a reusable, portable, reliably stored and easy to use emitter, providing for intense narrow-directed pulse-periodic laser radiation at the output with wavelength 1,03 mcm, 1,06 mcm and 2,9 mcm with different combinations of wavelength in a single pulse.
1 dwg

Description

Изобретение может быть использовано для исследования стойкости оптико-электронных средств к лазерному излучению.The invention can be used to study the resistance of optical-electronic means to laser radiation.

Известен ряд устройств [1, 2], предназначенных для исследования стойкости оптико-электронных средств к лазерному излучению, основанных на накачке активного элемента с помощью пиротехнических ламп. При этом данные устройства обладают рядом существенных недостатков.A number of devices are known [1, 2], designed to study the resistance of optoelectronic devices to laser radiation, based on pumping the active element using pyrotechnic lamps. However, these devices have a number of significant disadvantages.

В устройстве [1] используется конструкция лазера с накачкой коаксиальным пиротехническим патроном волоконно-оптического активного элемента. Само устройство сравнимо по размерам с авторучкой и имеет ряд недостатков:The device [1] uses a laser design pumped by a coaxial pyrotechnic cartridge of an optical fiber active element. The device itself is comparable in size to a fountain pen and has several disadvantages:

излучатель работает только на одной длине волны, что накладывает ограничения по использованию его в ряде прикладных и исследовательских задач;the emitter works only at one wavelength, which imposes restrictions on its use in a number of applied and research tasks;

излучатель является моноимпульсным и требует довольно длительного времени перезарядки.the emitter is monopulse and requires a fairly long recharge time.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому источнику является портативный многоцветный импульсно-периодический источник лазерного излучения с пиротехнической накачкой [2], содержащий несколько пиротехнических ламп и три различных активных элемента, представляющих собой стержни с плоскопараллельными торцами изготовленных из стекла, активированного ионами неодима Nd3+, стекла, активированного ионами эрбия Er3+, и граната, активированного ионами хрома Cr3+. Источник состоит из блока накачки и оптического блока, выполненных в виде вращающихся цилиндрических барабанов с горизонтальными проточками, покрытыми светоотражающим материалом.The closest in technical essence to the proposed source is a portable multi-color pulse-periodic laser source with pyrotechnic pumping [2], containing several pyrotechnic lamps and three different active elements, which are rods with plane-parallel ends made of glass activated by Nd 3+ neodymium ions , glass activated with erbium ions Er 3+ , and garnet activated with chromium ions Cr 3+ . The source consists of a pumping unit and an optical unit made in the form of rotating cylindrical drums with horizontal grooves covered with reflective material.

Недостатками данного технического решения являются:The disadvantages of this technical solution are:

необходимость обработки торцов стержней активных элементов специальными светоотражающими материалами, которые разрушаются под действием импульсного излучения;the need to process the ends of the rods of the active elements with special reflective materials that are destroyed by the action of pulsed radiation;

в одном импульсе возможно получение только одной волны излучения;in one pulse it is possible to obtain only one wave of radiation;

наличие вращающихся деталей, снижающих надежность устройства.the presence of rotating parts that reduce the reliability of the device.

Задачей заявляемого изобретения является получение многоразового, портативного, надежного в хранении и простого в применении излучателя, обеспечивающего на выходе интенсивное узконаправленное импульсно-периодическое лазерное излучение с длиной волны 1,03 мкм, 1,06 мкм и 2,9 мкм, с различной комбинацией длин волн в одном импульсе.The objective of the invention is to obtain a reusable, portable, reliable in storage and easy to use emitter, providing the output of an intense narrowly targeted pulsed periodic laser radiation with a wavelength of 1.03 μm, 1.06 μm and 2.9 μm, with a different combination of lengths waves in one pulse.

Для решения данной задачи предложен источник оптического излучения с пиротехнической накачкой, содержащий несколько пиротехнических ламп накачки [3, 4] (количество ламп зависит от объема обоймы) и три различных активных элемента, представляющих собой волоконно-активные элементы, изготовленные из стекла, активированного ионами иттербия Yb3+, неодима Nd3+ и эрбия Er3+ для трансформации широкополосного оптического излучения в лазерное излучение с длиной волны 1,03 мкм, 1,06 мкм и 2,9 мкм соответственно.To solve this problem, a pyrotechnically pumped optical radiation source has been proposed that contains several pyrotechnic pump lamps [3, 4] (the number of lamps depends on the volume of the cage) and three different active elements, which are fiber-active elements made of glass activated by ytterbium ions Yb 3+ , neodymium Nd 3+ and erbium Er 3+ for the transformation of broadband optical radiation into laser radiation with a wavelength of 1.03 μm, 1.06 μm and 2.9 μm, respectively.

Отличительные признаки заявляемого изобретения состоят в том, что:Distinctive features of the claimed invention are that:

а) используются волоконно-активные элементы различных видов, что в совокупности с работой системы затворов и системы призм полного отражения позволяет получать лазерное излучение с различной длиной волны и с различной комбинацией длин волн в импульсе.a) fiber-active elements of various types are used, which, combined with the operation of the shutter system and the system of total reflection prisms, allows one to receive laser radiation with different wavelengths and with different combinations of wavelengths per pulse.

б) блок излучателя выполнен в виде системы трубок, состоящей из цилиндрического зеркального отражателя и кварцевой трубки, между которыми находятся волоконно-активные элементы спиралевидной формы;b) the emitter block is made in the form of a tube system consisting of a cylindrical mirror reflector and a quartz tube, between which there are spiral-active fiber-active elements;

в) конструкция корпуса позволяет выбрасывать отработанные пиротехнические лампы за счет подачи новых.c) the design of the housing allows you to throw out spent pyrotechnic lamps due to the supply of new ones.

Наличие данных признаков определяет соответствие заявляемого технического решения критерию «новизна».The presence of these signs determines the compliance of the proposed technical solution to the criterion of "novelty."

В результате патентного поиска до даты подачи заявки не выявлено технических решений, которым присущи признаки, идентичные всей совокупности существенных признаков, содержащихся в предлагаемой заявке, что говорит об изобретательском уровне предлагаемого технического решения.As a result of the patent search, prior to the filing date of the application, no technical solutions have been identified that have characteristics that are identical to the whole set of essential features contained in the proposed application, which indicates the inventive step of the proposed technical solution.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.The drawing shows a diagram of the proposed device.

В корпусе 1 расположены пиротехнической лампы накачки 2, блок излучателя 3, система призм полного отражения 4, система затворов 5, отверстие для выброса отработанных ламп 6, выходная оптическая линза 7, обойма 8, блок управления работой системы затворов 9 и переключатель режимов 10. Блок излучателя 3 включает волоконно-активные элементы 11, кварцевую трубку 12 и отражатель 13.In the housing 1 there are pyrotechnic pump lamps 2, an emitter unit 3, a full reflection prism system 4, a shutter system 5, an exhaust lamp ejection hole 6, an optical output lens 7, a clip 8, a shutter system operation control unit 9 and a mode switch 10. Block the emitter 3 includes fiber-active elements 11, a quartz tube 12 and a reflector 13.

В состав устройства входят три вида волоконно-активных элементов:The device includes three types of fiber-active elements:

1. волокно из стекла, активированного ионами иттербия Yb3+;1. fiber from glass activated by ytterbium ions Yb 3+ ;

2. волокно из стекла, активированного ионами неодима Nd3+;2. fiber made of glass doped with neodymium ions Nd 3+ ;

3. волокно из стекла, активированного ионами эрбия Er3+.3. fiber made of glass activated with Er 3+ erbium ions.

Для более полного использования излучения пиротехнической лампы накачки волоконно-активные элементы помещаются внутрь зеркального отражателя. Волоконно-активные элементы равномерно наматываются на специальную кварцевую трубку для фильтрации вредного ультрафиолетового излучения. Одновременно трубка выполняет роль направляющей для подачи и выброса использованных пиротехнических ламп.For a more complete use of the radiation of the pyrotechnic pump lamp, the fiber-active elements are placed inside the mirror reflector. Fiber-active elements are evenly wound on a special quartz tube to filter harmful ultraviolet radiation. At the same time, the tube acts as a guide for the supply and discharge of used pyrotechnic lamps.

Особенность работы устройства состоит в том, что новая пиротехническая лампа накачки 2 подается в кварцевую трубку 12, выбрасывая отработанную через отверстие 6 в корпусе 1. В отражателе 13 происходит поджиг новой пиротехнической лампы. Ее излучение преобразуется во всех волоконно-активных элементах 11 в лазерное. За счет работы системы затворов 5 формируется необходимая комбинация длин волн в импульсе, который по системе призм полного отражения 4 подается на выходную оптическую линзу 7, где формируется в направленный луч. Управление работой системы затворов 5 осуществляется блоком управления 9 посредством изменения положения переключателя режимов 10. В качестве устройства для подачи новых пиротехнических ламп применяется обойма 8.A feature of the operation of the device is that a new pyrotechnic pump lamp 2 is fed into the quartz tube 12, expelling the spent through the hole 6 in the housing 1. In the reflector 13, a new pyrotechnic lamp is ignited. Its radiation is converted in all fiber-active elements 11 into a laser. Due to the operation of the shutter system 5, the necessary combination of wavelengths in the pulse is formed, which is fed through the system of total reflection prisms 4 to the output optical lens 7, where it is formed into a directed beam. The operation of the shutter system 5 is controlled by the control unit 9 by changing the position of the mode switch 10. A clip 8 is used as a device for supplying new pyrotechnic lamps.

ЛитератураLiterature

1. Патент RU 2217850 С2, 7 H01S 3/091, 24.08.2001.1. Patent RU 2217850 C2, 7 H01S 3/091, 08.24.2001.

2. Патент RU 2293412 C1, 7 H01S 3/02, 27.06.2005.2. Patent RU 2293412 C1, 7 H01S 3/02, 06/27/2005.

3. Патент на изобретение №2239264 от 27.10.2004 г.3. Patent for invention No. 2239264 dated 10.27.2004.

4. Патент на изобретение №2227244 от 20.04.2004 г.4. Patent for invention No. 2227244 dated 04/20/2004.

Claims (1)

Портативный многоцветный импульсно-периодический волоконный лазерный излучатель с пиротехнической накачкой, содержащий блок излучателя, пиротехнические лампы и обойму для хранения пиротехнических ламп, отличающийся тем, что в него дополнительно введены волоконно-активные элементы, изготовленные из стекла, которое для каждого отдельного волоконно-активного элемента активировано ионами химического элемента, отличного от ионов, которыми активируются другие волоконно-активные элементы, система затворов и система призм полного отражения, а блок излучателя выполнен в виде системы трубок, состоящей из цилиндрического зеркального отражателя и кварцевой трубки, между которыми находятся волоконно-активные элементы спиралевидной формы. A portable multi-color pulsed-periodic fiber laser emitter with pyrotechnic pumping, comprising an emitter unit, pyrotechnic lamps and a clip for storing pyrotechnic lamps, characterized in that fiber-active elements made of glass are additionally introduced into it, which is made of glass for each individual fiber-active element activated by ions of a chemical element other than ions by which other fiber-active elements are activated, the gate system and the prism system of total reflection Ia, a radiator block is made in the form of a pipe system consisting of a cylindrical mirror reflector and a quartz tube, between which are the active elements of fiber spiral.
RU2007139051/28A 2007-10-23 2007-10-23 Portable multicoloured pulse-periodic fibre laser emitter with pyrotechnic pumping RU2358365C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007139051/28A RU2358365C1 (en) 2007-10-23 2007-10-23 Portable multicoloured pulse-periodic fibre laser emitter with pyrotechnic pumping

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007139051/28A RU2358365C1 (en) 2007-10-23 2007-10-23 Portable multicoloured pulse-periodic fibre laser emitter with pyrotechnic pumping

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2358365C1 true RU2358365C1 (en) 2009-06-10

Family

ID=41024848

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007139051/28A RU2358365C1 (en) 2007-10-23 2007-10-23 Portable multicoloured pulse-periodic fibre laser emitter with pyrotechnic pumping

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2358365C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107317216A (en) * 2017-08-15 2017-11-03 西华大学 A kind of solid state laser and Optical Maser System
RU2700721C1 (en) * 2018-11-06 2019-09-19 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МО РФ Portable pulse-periodic semiconductor laser radiator

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107317216A (en) * 2017-08-15 2017-11-03 西华大学 A kind of solid state laser and Optical Maser System
RU2700721C1 (en) * 2018-11-06 2019-09-19 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МО РФ Portable pulse-periodic semiconductor laser radiator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3292102A (en) Pulsed optical beam generator
CN102043346B (en) Light source apparatus
US5557624A (en) Laser system using U-doped crystal Q-switch
JP6739347B2 (en) System and method for transverse pumping of a laser-sustained plasma
CN101770930A (en) Light source
KR880700505A (en) Long Cycle Pulse Tuning Dye Laser
US3735282A (en) Liquid-cooled, segmented glass laser
RU2358365C1 (en) Portable multicoloured pulse-periodic fibre laser emitter with pyrotechnic pumping
US5652756A (en) Glass fiber laser system using U-doped crystal Q-switch
JP2015506106A (en) Solid state laser
US3513402A (en) High energy laser
Lam et al. Lasing behavior of sol-gel silica doped with UV laser dyes.
CN103746286A (en) Adjustable and controllable dye laser based on light fluid
JP2007511908A5 (en)
RU2015132844A (en) POWERFUL PULSE CO2 LASER WITH SELF-INJECTION OF RADIATION
RU165729U1 (en) SOLID LASER BASED ON ORGANIC COMPOUNDS WITH LED PUMPING
US20100234486A1 (en) Synthesis of solid state dye laser by y-irradiation polymerization method
RU165706U1 (en) A SOLID LASER BASED ON AXICON REFLECTOR
RU2293412C1 (en) Portable multicolored pulse-periodic pyrotechnically-pumped laser radiator
US4119928A (en) Laser head and application thereof to a laser generator device
US3469920A (en) Means for obtaining the inverted raman spectrum of a substance to be studied
RU2700721C1 (en) Portable pulse-periodic semiconductor laser radiator
RU2636260C1 (en) Solid state laser with q-switching
FI62915C (en) ANORDNING VID PULSAD Q-SWITCHAD LASER
RU2105401C1 (en) Solid-body laser with paint

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091024

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20120420

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20151024