RU2579548C1 - Laser with modulated resonator q-factor - Google Patents

Laser with modulated resonator q-factor Download PDF

Info

Publication number
RU2579548C1
RU2579548C1 RU2015107153/28A RU2015107153A RU2579548C1 RU 2579548 C1 RU2579548 C1 RU 2579548C1 RU 2015107153/28 A RU2015107153/28 A RU 2015107153/28A RU 2015107153 A RU2015107153 A RU 2015107153A RU 2579548 C1 RU2579548 C1 RU 2579548C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
laser
mirror
resonator
rotating mirror
drive
Prior art date
Application number
RU2015107153/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Григорьевич Вильнер
Владимир Георгиевич Волобуев
Валерия Анатольевна Киселева
Галина Владимировна Турикова
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха"
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 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" filed Critical Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха"
Priority to RU2015107153/28A priority Critical patent/RU2579548C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2579548C1 publication Critical patent/RU2579548C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/11Mode locking; Q-switching; Other giant-pulse techniques, e.g. cavity dumping
    • H01S3/1123Q-switching
    • H01S3/121Q-switching using intracavity mechanical devices
    • H01S3/123Q-switching using intracavity mechanical devices using rotating mirrors

Abstract

FIELD: instrument making.
SUBSTANCE: invention relates to laser engineering. Q-switched laser resonator includes an active element and a resonator consisting of two mirrors, one of which is fixedly secured, while second actuator is provided and is rotatable in such a way that in operative position mirrors are parallel. Rotating mirror in original position deployed relative to operating position at an angle φ, drive is a conductive rod having one end secured to a stationary base, while second has possibility of longitudinal displacement and eccentric rests on a rotating mirror so that longitudinal movement of movable rod end mirror could rotate, moving to a working position, wherein conducting rod is connected with their ends through switch to power supply, and angle
Figure 00000005
where W0 - set angular velocity of rotating mirror at moment of highest resonator Q, J - moment of inertia of mirror rotation, M - torque generated by drive.
EFFECT: technical result consists in increasing reliability and efficiency of laser.
2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к технике лазеров, а именно к лазерам с модуляцией добротности лазерного резонатора изменением положения одного из его зеркал.The invention relates to laser technology, namely to lasers with Q-switching of a laser resonator by changing the position of one of its mirrors.

Известны лазеры для формирования гигантских лазерных импульсов [1] путем включения добротности лазерного резонатора с помощью модуляторов добротности (затворов). Все они имеют те или иные недостатки - большую себестоимость, высокие управляющие напряжения, недостаточную надежность и эксплуатационную стойкость.Known lasers for the formation of giant laser pulses [1] by turning on the quality factor of a laser resonator using Q-switches (gates). All of them have certain disadvantages - high cost, high control voltage, insufficient reliability and operational stability.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является лазер с резонатором, состоящим из двух зеркал, одно из которых закреплено неподвижно, а второе снабжено приводом и имеет возможность вращения таким образом, чтобы в одном из положений вращающееся и неподвижное зеркала резонатора становились параллельными [2]. В этом положении зеркал обеспечивается высокая добротность резонатора, достаточная для развития лазерной генерации. Скорость вращения зеркала в момент высокой добротности резонатора должна быть достаточной для возникновения лавинообразной генерации гигантского импульса. Оптимальная скорость вращения зеркала для разных типов лазеров составляет 10-20 тыс. об/мин. В качестве вращающегося зеркала обычно используют призму полного внутреннего отражения, обладающую высокими отражательными характеристиками и некритичную к наклонам оси вращения. В известном устройстве [2] приводом призмы является высокооборотный электродвигатель. Недостатки этого решения - относительно высокие габариты и недостаточная надежность существующих двигателей, а также создаваемые ими электрические и магнитные помехи. Последнее особенно недопустимо при наличии в составе системы, включающей лазер, чувствительных к таким помехам устройств, например электронного компаса.The closest in technical essence to the present invention is a laser with a resonator, consisting of two mirrors, one of which is fixed motionless, and the second is equipped with a drive and has the ability to rotate so that in one of the positions of the rotating and stationary resonator mirrors become parallel [2] . In this position of the mirrors, a high Q-factor of the resonator is provided, which is sufficient for the development of laser generation. The speed of rotation of the mirror at the moment of high Q-factor of the resonator should be sufficient for the emergence of an avalanche-like generation of a giant pulse. The optimal mirror rotation speed for different types of lasers is 10-20 thousand rpm. As a rotating mirror, a prism of total internal reflection is usually used, which has high reflective characteristics and is not critical to the inclination of the axis of rotation. In the known device [2], the prism drive is a high-speed electric motor. The disadvantages of this solution are the relatively high dimensions and insufficient reliability of existing engines, as well as the electrical and magnetic interference created by them. The latter is especially unacceptable if the system including the laser contains devices sensitive to such interference, such as an electronic compass.

Задачей изобретения является повышение надежности и быстродействия и снижение электрических и магнитных помех и наводок при минимальных габаритах и минимальной себестоимости лазера.The objective of the invention is to increase the reliability and speed and reduce electrical and magnetic interference and interference with minimum dimensions and minimum cost of the laser.

Эта задача решается за счет того, что в известном лазере с модулированной добротностью резонатора, включающем активный элемент и резонатор, состоящий из двух зеркал, одно из которых закреплено неподвижно, а второе снабжено приводом и имеет возможность вращения таким образом, чтобы в рабочем положении зеркала были параллельны, вращающееся зеркало в исходном положении развернуто относительно рабочего положения на угол φ, привод представляет собой токопроводящий стержень, один конец которого закреплен на неподвижном основании, а второй имеет возможность продольного перемещения и эксцентрично опирается на вращающееся зеркало так, чтобы при продольном перемещении подвижного конца стержня зеркало могло вращаться, перемещаясь до рабочего положения, причем токопроводящий стержень подключен своими концами через ключ к источнику электропитания, а угол

Figure 00000001
, гдеThis problem is solved due to the fact that in the known laser with a modulated Q-factor of the resonator, which includes an active element and a resonator consisting of two mirrors, one of which is fixed motionless, and the second is equipped with a drive and is able to rotate so that the mirrors are in the working position parallel, the rotating mirror in the initial position is deployed relative to the working position at an angle φ, the drive is a conductive rod, one end of which is fixed to a fixed base, and the second and EET possibility of longitudinal displacement and eccentrically supported on a rotating mirror so that the longitudinal movement of the movable rod end mirror could rotate, moving to a working position, wherein the conducting rod is connected at its ends through a switch to a power source, and the angle
Figure 00000001
where

W0 - заданная угловая скорость вращающегося зеркала в момент наивысшей добротностим резонатора,W 0 - the given angular velocity of the rotating mirror at the time of the highest quality factor of the resonator,

J - момент инерции вращения зеркала,J is the moment of inertia of rotation of the mirror,

М - вращающий момент, создаваемый приводом.M is the torque generated by the drive.

Токопроводящий стержень может быть снабжен ограничителем поперечных деформаций.The conductive rod may be provided with a lateral strain limiter.

На фиг. 1 представлена схема лазера. Фиг. 2 поясняет принцип действия устройства. На фиг. 3 показан вариант компоновки привода с ограничителем боковых деформаций. На фиг. 4 изображен вариант с несколькими проводниками, скрепленными вместе и соединенными последовательно по току. На фиг. 5 представлена конфигурация устройства с вращающимся зеркалом в виде призмы полного внутреннего отражения.In FIG. 1 shows a laser circuit. FIG. 2 explains the principle of operation of the device. In FIG. 3 shows an arrangement of a drive with a lateral deformation limiter. In FIG. 4 depicts an embodiment with several conductors fastened together and connected in series with current. In FIG. 5 shows a configuration of a device with a rotating mirror in the form of a prism of total internal reflection.

Устройство (фиг. 1) состоит из резонатора, образованного подвижным 1 и вращающимся 2 зеркалами, между которыми размещен активный элемент лазера 3. Вращающееся зеркало снабжено приводом 4, связанным с источником электропитания 5 через ключ 6. Привод 4 выполнен в виде токопроводящего стержня (фиг. 2) опертого одним концом в неподвижное основание, а другим во вращающееся зеркало 2. Концы стержня подключены к источнику питания 5 через ключ 6. Для фиксации стержня в исходном положении служит упор 7, а для возврата в исходное положение - пружина 8.The device (Fig. 1) consists of a resonator formed by a movable 1 and a rotating 2 mirrors, between which the active element of the laser 3 is placed. The rotating mirror is equipped with a drive 4 connected to the power supply 5 through a key 6. The drive 4 is made in the form of a conductive rod (Fig .2) supported at one end into a fixed base, and the other into a rotating mirror 2. The ends of the rod are connected to the power source 5 through a key 6. To fix the rod in its original position, use the stop 7, and to return to its original position - spring 8.

Лазер работает следующим образом.The laser operates as follows.

В исходном состоянии вращающееся зеркало 2 расположено под углом φ к неподвижному зеркалу 1. При этом добротность резонатора, образуемого этими зеркалами, недостаточна для возникновения лазерной генерации. При замыкании ключа 6 через токопроводящий стержень 4 начинает протекать ток, вызывающий нагревание стержня. Вследствие температурного расширения стержня его незакрепленный конец давит на зеркало 2, вызывая его вращение. Когда приводимое таким образом во вращение зеркало становится параллельным неподвижному зеркалу, добротность резонатора возрастает до уровня, достаточного для возникновения генерации гигантского лазерного импульса. Скорость возрастания добротности резонатора должна быть соизмерима со скоростью развития генерации, известной для каждого типа лазеров. Это налагает соответствующие требования к скорости W вращения зеркала 2, которая в положении высокой добротности должна быть порядка 500-2000 рад/сек.In the initial state, the rotating mirror 2 is located at an angle φ to the fixed mirror 1. In this case, the quality factor of the resonator formed by these mirrors is insufficient for laser generation. When the key 6 is closed, a current begins to flow through the conductive rod 4, causing the rod to heat up. Due to the thermal expansion of the rod, its loose end presses on the mirror 2, causing it to rotate. When the mirror thus driven into rotation becomes parallel to the stationary mirror, the quality factor of the resonator increases to a level sufficient to generate a giant laser pulse. The rate of increase in the Q factor of the resonator should be commensurate with the rate of development of generation known for each type of laser. This imposes relevant requirements on the rotation speed W of the mirror 2, which in the high-Q position should be of the order of 500-2000 rad / s.

Токопроводящий стержень может иметь круглое или прямоугольное сечение - для обеспечения жесткости в одном из поперечных направлений. С целью повышения жесткости можно также использовать несколько проводников с механически скрепленными с помощью обоймы 11 концами (фиг. 4). В последнем случае, как показано на чертеже, целесообразно соединять проводники последовательно по току. При этом растет электрическое сопротивление токопроводящего стержня и повышается коэффициент полезного действия источника питания.The conductive rod may have a circular or rectangular cross section - to provide rigidity in one of the transverse directions. In order to increase the stiffness, several conductors can also be used with the ends mechanically fastened with a ferrule 11 (Fig. 4). In the latter case, as shown in the drawing, it is advisable to connect the conductors in series with the current. This increases the electrical resistance of the conductive rod and increases the efficiency of the power source.

Объем токопроводящего стержня должен быть минимальным для его быстрого разогрева и снижения энергозатрат. С этой целью при заданной длине он должен иметь минимальное поперечное сечение. Для обеспечения его жесткости в поперечном направлении могут быть введены ограничители боковых деформаций. Это позволяет увеличить усилие, создаваемое стержнем в продольном направлении. На фиг. 2 показан вариант такой конструкции. Токопроводящий ленточный стержень 4 левым концом закреплен на корпусе лазера 9 и может свободно перемещаться при тепловом расширении. С противоположной от корпуса стороны установлен ограничитель 10. Зазор Δ, в котором перемещается стержень, не позволяет ему изгибаться в поперечном направлении, тем самым обеспечивая его способность выдерживать заданные нагрузки в продольном направлении. Например, при длине токопроводящего стержня L0=20 мм, ширине зазора Δ=0,05 мм и рабочем усилии F=0,1 Н максимальное поперечное усилие не превышает величины 2FΔ/L0=2·0,1·0,05/20=0,0005 Н, что допустимо для опертого на два конца нихромового стержня при его толщине 0,1 мм и ширине 0,1 мм и более.The volume of the conductive rod should be minimal for its quick heating and reduce energy consumption. For this purpose, at a given length, it should have a minimum cross section. To ensure its rigidity in the transverse direction, lateral deformation limiters can be introduced. This allows you to increase the force generated by the rod in the longitudinal direction. In FIG. 2 shows an embodiment of such a construction. The conductive tape rod 4 with the left end is mounted on the laser housing 9 and can move freely during thermal expansion. A limiter 10 is installed on the opposite side of the housing. The gap Δ in which the rod moves does not allow it to bend in the transverse direction, thereby ensuring its ability to withstand specified loads in the longitudinal direction. For example, with the length of the conductive rod L 0 = 20 mm, the gap width Δ = 0.05 mm and the working force F = 0.1 N, the maximum transverse force does not exceed 2FΔ / L 0 = 2 · 0.1 · 0.05 / 20 = 0.0005 N, which is acceptable for a nichrome rod supported on two ends with its thickness of 0.1 mm and a width of 0.1 mm or more.

Если вращающееся зеркало выполнено в виде призмы полного внутреннего отражения с равными сторонами ее гипотенузной грани (фиг. 5), то справедливы следующие расчетные соотношения [3].If the rotating mirror is made in the form of a prism of total internal reflection with equal sides of its hypotenuse face (Fig. 5), then the following calculated relations are valid [3].

Момент инерции вращения призмы J=Jx~ma2/10, гдеThe moment of inertia of rotating prisms J = J x ~ ma 2/10 where

а - сторона гипотенузной грани призмы;a - side of the hypotenuse face of the prism;

m=ρ·а3/4 - масса призмы;m = ρ · a 3/4 - mass of the prism;

ρ - плотность материала призмы.ρ is the density of the prism material.

Угловое ускорение Е призмы под действием вращающего момента М=Fr:The angular acceleration E of the prism under the action of a torque M = Fr:

E=M/J,E = M / J,

где F - сила; r - плечо (фиг. 2).where F is the force; r is the shoulder (Fig. 2).

Линейное ускорение точки приложения силы A=Er.Linear acceleration of the point of application of force A = Er.

Угловая скорость W=Eτ призмы через время τ после начала воздействия силы F.The angular velocity W = Eτ of the prism after time τ after the onset of force F.

Линейное перемещение S=Аτ2/2 точки приложения силы F, оказываемой токопроводящим стержнем при его температурном расширении.Linear displacement S = Аτ 2/2 of the point of application of the force F exerted by the conductive rod during its thermal expansion.

Угловое перемещение φ=arctg(S/r) точки приложения силы F.Angular displacement φ = arctan (S / r) of the point of application of force F.

Температурное приращение длины токопроводящего стержня S=αLΔT (фиг. 3).The temperature increment of the length of the conductive rod S = αLΔT (Fig. 3).

где α - коэффициент линейного расширения;where α is the coefficient of linear expansion;

ΔT - перепад температуры.ΔT is the temperature difference.

Энергия ET=βmTΔT, необходимая для нагрева токопроводящего стержня.Energy E T = βm T ΔT required to heat the conductive rod.

где β - теплоемкость;where β is the heat capacity;

mTTVT - масса стержня;m T = ρ T V T is the mass of the rod;

ρT - плотность материала стержня;ρ T is the density of the rod material;

VT - объем стержня.V T is the volume of the rod.

Пример.Example.

ρ=2550 кг/м3; а=2·10-3 м.ρ = 2550 kg / m 3 ; a = 2 · 10 -3 m.

m=ρа3/4=2550·8·10-9/4~5·10-6 кг.m = ρa 3/4 = 2550 · 8 · 10 -9 / 4 ~ 5 · 10 -6 kg.

Jx~ma2/10=5·10-6·4·10-6/10~2·10-12 кгм2.J x ~ ma 2/10 = 5 · 4 · 10 -6 · 10 -6 / 10 ~ 2 × 10 -12 kgm 2.

Пусть F=0,02 Н; r=2·10-3 м.Let F = 0.02 N; r = 2 · 10 -3 m.

Тогда М=4·10-5 Нм.Then M = 4 · 10 -5 Nm.

Е=4·10-5/2·10-12=2·107 рад/с2.E = 4 · 10 -5 / 2 · 10 -12 = 2 · 10 7 rad / s 2 .

Линейное ускорение точки приложения силы А=Er=2·107·2·10-3=4·104 м/с2.The linear acceleration of the point of application of force A = Er = 2 · 10 7 · 2 · 10 -3 = 4 · 10 4 m / s 2 .

При τ=10-4 с.At τ = 10 -4 s.

W=Еτ=2·107·10-4=2·103 рад/с.W = Еτ = 2 · 10 7 · 10 -4 = 2 · 10 3 rad / s.

Эквивалентная частота вращения w=W/6,28~320 об/с ~ 20000 об/мин.Equivalent rotational speed w = W / 6.28 ~ 320 rpm ~ 20,000 rpm.

А=4·104 м/с2; τ=10-4 с.A = 4 · 10 4 m / s 2 ; τ = 10 -4 s.

S=2·104·10-8/2=10-4 м = 0,1 мм.S = 2 · 10 4 · 10 -8 / 2 = 10 -4 m = 0.1 mm.

При r=2 мм.With r = 2 mm.

φ=arctg(S/r)=arctg(0,1/2)~2,9°.φ = arctan (S / r) = arctan (0.1 / 2) ~ 2.9 °.

α=18·10-6 1/град (стержень из нихрома); L=10 мм; ΔL=0,1 мм.α = 18 · 10 -6 1 / deg (rod of nichrome); L = 10 mm; ΔL = 0.1 mm.

ΔT=ΔL/αL=0,1/(18·10-6·10)=10000/18~555°.ΔT = ΔL / αL = 0.1 / (18 · 10 -6 · 10) = 10000/18 ~ 555 °.

Пусть габариты токопроводящего стержня 0,01×0,01×1 см. Объем VT=10-4 см3.Let the dimensions of the conductive rod be 0.01 × 0.01 × 1 cm. Volume V T = 10 -4 cm 3 .

У нихрома ρT=7,94 г/см3; β=0,48 Дж/кгК при 25°C; 0,76 Дж/кгК при 800°C. В среднем для температуры 25+250=275°C теплоемкость β=0,57 Дж/кгК. Масса стержняFor nichrome ρ T = 7.94 g / cm 3 ; β = 0.48 J / kgK at 25 ° C; 0.76 J / kgK at 800 ° C. On average, for a temperature of 25 + 250 = 275 ° C, the specific heat is β = 0.57 J / kgK. Rod mass

mTT·VT=7,94·10-4=8·10-4 г = 8·10-7 кг.m T = ρ T · V T = 7.94 · 10 -4 = 8 · 10 -4 g = 8 · 10 -7 kg.

Ет=βmTΔT=0,57·8·10-7·555=0,25 мДж.E t = βm T ΔT = 0.57 · 8 · 10 -7 · 555 = 0.25 mJ.

Характеристики источника питания.Characteristics of the power source.

Потребляемая токопроводящим стержнем мощностьPower consumed by the conductive rod

РTT/τ.P T = E T / τ.

Для рассматриваемого примераFor the example in question

РTT/τ=0,25 мДж/0,1 мс = 2,5 Вт.P T = E T / τ = 0.25 mJ / 0.1 ms = 2.5 W.

Мощность, выделяемая в проводнике сопротивлением RT Power released in the conductor by resistance R T

P T = I T 2 R T

Figure 00000002
P T = I T 2 R T
Figure 00000002

Сопротивление RTRLT/ST~10-6·10-2/(0,1·0,1)·10-6=1 Ом,Resistance R T = ρ R L T / S T ~ 10 -6 · 10 -2 / (0,1 · 0,1) · 10 -6 = 1 Ohm,

где ρR~1 мкОм·м - удельное сопротивление нихрома, LT=0,01 м - длина токопроводящего стержня; St - поперечное сечение стержня.where ρ R ~ 1 μOhm · m is the specific resistance of nichrome, L T = 0.01 m is the length of the conductive rod; St is the cross section of the rod.

Потребляемый токCurrent consumption

IТ=(РT/RT)0,5=(2,5/1)0,5=1,6 А.I T = (P T / R T ) 0.5 = (2.5 / 1) 0.5 = 1.6 A.

Напряжение источникаSource voltage

UTT/IT=2,5/1,6~1,6 В.U T = P T / I T = 2.5 / 1.6 ~ 1.6 V.

Средняя потребляемая мощность РсрT·fизл, где fизл - частота излучений лазера.The average power consumption P cf = E T · f rad , where f rad - the frequency of the laser radiation.

При fизл=1 с-1 средняя потребляемая мощность составляет 2,5 мВт.When f rad = 1 s -1, the average power consumption is 2.5 mW.

Согласно приведенным результатам, предлагаемый лазер с модулированной добротностью обладает минимальными габаритами механических составных частей и минимальной потребляемой мощностью при максимальном быстродействии: время разгона вращающегося зеркала составляет 0,1 мс и менее, тогда как ближайший аналог [2] имеет время разгона не менее 30 мс. Простота и низкое энергопотребление устройства обеспечивают его высокую надежность. По этим параметрам предлагаемый лазер превосходит ближайший и другие известные аналоги. Низкое напряжение питания и отсутствие трущихся контактов и магнитных элементов обеспечивают минимальный уровень паразитных электрических воздействий на другие элементы лазера и комплексной системы с ним.According to the above results, the proposed Q-switched laser has minimum dimensions of mechanical components and minimum power consumption at maximum speed: the acceleration time of a rotating mirror is 0.1 ms or less, while the closest analogue [2] has an acceleration time of at least 30 ms. The simplicity and low power consumption of the device ensure its high reliability. In these parameters, the proposed laser is superior to the nearest and other known analogues. Low voltage and the absence of rubbing contacts and magnetic elements provide a minimum level of spurious electrical effects on other elements of the laser and the integrated system with it.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает решение поставленной задачи, а именно повышение надежности и быстродействия и снижение электрических и магнитных помех и наводок при минимальных габаритах и минимальной себестоимости лазера.Thus, the proposed device provides a solution to the problem, namely increasing reliability and speed and reducing electrical and magnetic interference and interference with minimum dimensions and minimum cost of the laser.

Источники информацииInformation sources

1. В.А. Волохатюк и др. Вопросы оптической локации. Под ред. P.P. Красовского. Изд. «Советское радио», М., 1971 г., стр. 196.1. V.A. Volokhatyuk et al. Optical location issues. Ed. P.P. Krasovsky. Ed. "Soviet Radio", Moscow, 1971, p. 196.

2. «Справочник по лазерной технике». Под ред. Ю.В. Байбородина, Л.З. Криксунова, О.Н. Литвиненко. Изд. «Техника», Киев, 1978 г., стр. 152-154. - Прототип.2. "Handbook of laser technology." Ed. Yu.V. Bayborodina, L.Z. Kriksunova, O.N. Litvinenko. Ed. "Technique", Kiev, 1978, pp. 152-154. - The prototype.

3. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т.1. Механика. 3-е изд. М.: Наука, 1989, §53 (http://genphys.phys.msu.ru/ras/lab/mech/opis7/i2.htm).3. Sivukhin D.V. General physics course. T.1. Mechanics. 3rd ed. M .: Nauka, 1989, §53 (http://genphys.phys.msu.ru/ras/lab/mech/opis7/i2.htm).

Claims (2)

1. Лазер с модулированной добротностью резонатора, включающий активный элемент и резонатор, состоящий из двух зеркал, одно из которых закреплено неподвижно, а второе снабжено приводом и имеет возможность вращения таким образом, чтобы в рабочем положении зеркала были параллельны, отличающийся тем, что вращающееся зеркало в исходном положении развернуто относительно рабочего положения на угол φ, привод представляет собой токопроводящий стержень, один конец которого закреплен на неподвижном основании, а второй имеет возможность продольного перемещения и эксцентрично опирается на вращающееся зеркало так, чтобы при продольном перемещении подвижного конца стержня зеркало могло вращаться, перемещаясь до рабочего положения, причем токопроводящий стержень подключен своими концами через ключ к источнику электропитания, а угол
Figure 00000003
где
W0 - заданная угловая скорость вращающегося зеркала в момент наивысшей добротности резонатора,
J - момент инерции вращения зеркала,
М - вращающий момент, создаваемый приводом.
1. The laser with a modulated Q-factor of the resonator, comprising an active element and a resonator, consisting of two mirrors, one of which is fixed motionless, and the second is equipped with a drive and has the ability to rotate so that in the working position the mirrors are parallel, characterized in that the rotating mirror in the initial position is deployed relative to the working position at an angle φ, the drive is a conductive rod, one end of which is fixed on a fixed base, and the second has the ability to longitudinally motion and eccentrically rests on a rotating mirror so that during longitudinal movement of the movable end of the rod, the mirror can rotate, moving to its working position, with the conductive rod connected at its ends through a key to a power source, and the angle
Figure 00000003
Where
W 0 - the given angular velocity of the rotating mirror at the time of the highest quality factor of the resonator,
J is the moment of inertia of rotation of the mirror,
M is the torque generated by the drive.
2. Лазер по п. 1, отличающийся тем, что токопроводящий стержень снабжен ограничителем поперечных деформаций. 2. The laser under item 1, characterized in that the conductive rod is equipped with a limiter of lateral deformations.
RU2015107153/28A 2015-03-03 2015-03-03 Laser with modulated resonator q-factor RU2579548C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015107153/28A RU2579548C1 (en) 2015-03-03 2015-03-03 Laser with modulated resonator q-factor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015107153/28A RU2579548C1 (en) 2015-03-03 2015-03-03 Laser with modulated resonator q-factor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2579548C1 true RU2579548C1 (en) 2016-04-10

Family

ID=55793564

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015107153/28A RU2579548C1 (en) 2015-03-03 2015-03-03 Laser with modulated resonator q-factor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2579548C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6531861B1 (en) * 1991-01-28 2003-03-11 Sarcos Lc Movement actuator/sensor systems
US7116863B2 (en) * 2003-11-13 2006-10-03 Electronics And Telecommunications Research Institute Thermally actuated wavelength tunable optical filter
RU2304332C2 (en) * 2003-12-31 2007-08-10 Закрытое акционерное общество "Микролазеры Фирн" (ЗАО "Микролазеры "Фирн") Micro-laser
WO2007129964A1 (en) * 2006-05-10 2007-11-15 Acreo Ab Method for changing refractive index of an optical fiber by applying a high voltage pulse to a longitudinal electrode

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6531861B1 (en) * 1991-01-28 2003-03-11 Sarcos Lc Movement actuator/sensor systems
US7116863B2 (en) * 2003-11-13 2006-10-03 Electronics And Telecommunications Research Institute Thermally actuated wavelength tunable optical filter
RU2304332C2 (en) * 2003-12-31 2007-08-10 Закрытое акционерное общество "Микролазеры Фирн" (ЗАО "Микролазеры "Фирн") Micro-laser
WO2007129964A1 (en) * 2006-05-10 2007-11-15 Acreo Ab Method for changing refractive index of an optical fiber by applying a high voltage pulse to a longitudinal electrode

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Comtois et al. Thermal microactuators for surface-micromachining processes
US3758199A (en) Piezoelectrically actuated light deflector
Comtois et al. Electrothermal actuators fabricated in four-level planarized surface micromachined polycrystalline silicon
Zavadilová et al. Picosecond optical parametric oscillator pumped synchronously, intracavity, by a mode-locked Nd: YVO4 laser
US10432112B2 (en) Ultrasonic motor
WO2016143500A1 (en) Excimer laser chamber device
RU2579548C1 (en) Laser with modulated resonator q-factor
Conant et al. Cyclic fatigue testing of surface-micromachined thermal actuators
US8908738B2 (en) Ring resonator with a holographic reflector
Ma et al. A piezoelectric inertia rotary actuator based on asymmetric clamping mechanism
Kang et al. Design, fabrication, and evaluation of stepper motors based on the piezoelectric torsional actuator
US8358048B2 (en) High speed optical scanning mirror system using piezoelectric benders
Dong et al. A piezoelectric single crystal traveling wave step motor for low-temperature application
Bauer et al. Output characteristics of Q-switched solid-state lasers using intracavity MEMS micromirrors
EP2024782A1 (en) Method for changing refractive index of an optical fiber by applying a high voltage pulse to a longitudinal electrode
RU2585799C1 (en) Pulsed laser with modulated q-factor
RU2584270C1 (en) Laser with q-factor modulation
RU2580911C1 (en) Pulsed laser with optical-mechanical gate
RU2579642C1 (en) Laser with optical-mechanical gate
RU2585798C1 (en) Pulsed laser with modulated resonator q-factor
RU2584269C1 (en) Laser with modulated q-factor
RU2584271C1 (en) Laser with optical-mechanical q-factor modulation
US3734591A (en) Scanning system with uniform scan rate and rapid return
Shao et al. Modeling and experiment of an inertial piezoelectric rotary actuator
Singh et al. Diode-pumped 2-um solid state lidar transmitter for wind measurements