RU2585798C1 - Pulsed laser with modulated resonator q-factor - Google Patents

Pulsed laser with modulated resonator q-factor Download PDF

Info

Publication number
RU2585798C1
RU2585798C1 RU2015107146/28A RU2015107146A RU2585798C1 RU 2585798 C1 RU2585798 C1 RU 2585798C1 RU 2015107146/28 A RU2015107146/28 A RU 2015107146/28A RU 2015107146 A RU2015107146 A RU 2015107146A RU 2585798 C1 RU2585798 C1 RU 2585798C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mirror
elastic element
laser
brace
working position
Prior art date
Application number
RU2015107146/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Григорьевич Вильнер
Владимир Георгиевич Волобуев
Олег Георгиевич Волобуев
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 RU2015107146/28A priority Critical patent/RU2585798C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2585798C1 publication Critical patent/RU2585798C1/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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

FIELD: optics; instrument engineering.
SUBSTANCE: invention relates to laser equipment. Pulse laser with modulated q-factor has active element and resonator consisting of two mirrors, one of which is rigidly fixed, and the second one is equipped with drive and has possibility of rotation so that in working position mirrors are parallel. Laser includes elastic element and two braces. First brace is stretched between the second mirror and body counteracting to elastic element installed between the second mirror and body, and the second brace is stretched between middle part of the first brace and body so that in initial position of the second mirror condition is fulfilled
Figure 00000008
where φ is the angle between initial and working position of the second mirror, W0 is the given angular velocity of the second mirror in its working position, J is total inertia moment of rotation of the second mirror and elastic element, M is torque, created at the second mirror by elastic element. Second brace is made from conducting material. Laser also includes subsequently connected switch and power supply source connected to the second brace ends, wherein the first and second brace length with closed switch is sufficient for free rotation of the second mirror in its working position.
EFFECT: higher reliability and efficiency of laser.
1 cl, 3 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 импульсный лазер с модулированной добротностью, включающий корпус, активный элемент и резонатор, состоящий из двух зеркал, одно из которых закреплено неподвижно относительно корпуса, а второе имеет возможность вращения таким образом, чтобы в рабочем положении зеркала были параллельны [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 не критичную 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 pulsed Q-switched laser, comprising a housing, an active element and a resonator, consisting of two mirrors, one of which is fixed motionless relative to the housing, and the second has the ability to rotate so that in the working position of the mirror are 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 импульсном лазере с модулированной добротностью, включающем корпус, активный элемент и резонатор, состоящий из двух зеркал, одно из которых закреплено неподвижно относительно корпуса, а второе имеет возможность вращения таким образом, чтобы в рабочем положении зеркала были параллельны, введены упругий элемент и две растяжки, первая из которых натянута между вторым зеркалом и корпусом, противодействуя упругому элементу, установленному между вторым зеркалом и корпусом, а вторая растяжка натянута между средней частью первой растяжки и корпусом так, чтобы в начальном положении второго зеркала выполнялось условие:This problem is solved due to the fact that in the known pulsed Q-switched laser, which includes a housing, an active element and a resonator consisting of two mirrors, one of which is fixed motionless relative to the housing, and the second has the ability to rotate so that in the working position of the mirror were parallel, an elastic element and two extensions were introduced, the first of which was stretched between the second mirror and the housing, counteracting the elastic element installed between the second mirror and the housing, and the second stretched between the middle part of the first extension and the body so that in the initial position of the second mirror the condition is satisfied:

Figure 00000001
Figure 00000001

где φ - угол между начальным и рабочим положениями второго зеркала, where φ is the angle between the initial and working positions of the second mirror,

W0 - заданная угловая скорость второго зеркала в его рабочем положении,W 0 - a given angular velocity of the second mirror in its working position,

J - суммарный момент инерции вращения второго зеркала и упругого элемента,J is the total moment of inertia of rotation of the second mirror and the elastic element,

М - вращающий момент, создаваемый на втором зеркале упругим элементом, вторая растяжка выполнена из токопроводящего материала, а также введены последовательно соединенные ключ и источник электропитания, подключенные к концам второй растяжки, причем длина первой растяжки и второй растяжки при замкнутом ключе достаточна для свободного вращения второго зеркала в его рабочем положении.M is the torque created by the elastic element on the second mirror, the second extension is made of conductive material, and a key and a power source are connected in series, connected to the ends of the second extension, and the length of the first extension and the second extension when the key is closed is sufficient for free rotation of the second mirrors in its working position.

Упругий элемент может быть совмещен с первой растяжкой.The elastic element can be combined with the first stretch.

На фиг. 1 представлена схема лазера. Фиг. 2 поясняет принцип действия устройства. На фиг. 3 показано совмещение упругого элемента и первой растяжки.In FIG. 1 shows a laser circuit. FIG. 2 explains the principle of operation of the device. In FIG. 3 shows the combination of the elastic element and the first stretch.

Устройство (фиг. 1) состоит из резонатора, образованного неподвижным 1 и вращающимся 2 зеркалами, между которыми размещен активный элемент лазера 3. Вращающееся зеркало 2 в исходном положении зафиксировано относительно корпуса 4 упругим элементом и двумя растяжками, первая из которых провешена между вторым зеркалом и корпусом, а вторая натянута между серединой первой растяжки и корпусом так, чтобы совместно с первой растяжкой и упругим элементом удерживать зеркало 2 в исходном положении (фиг. 2). Упругий элемент и первая растяжка могут быть размещены по разные стороны от оси вращения зеркала 2 или по одну сторону (фиг. 1). При этом упругий элемент (пружина) 5 должен быть предварительно растянут в исходном положении или сжат в зависимости от его расположения относительно первой нити и оси вращения зеркала 2. Первая растяжка может быть выполнена упругой, например в виде пружины растяжения. Тогда она может выполнять функцию упругого элемента (фиг. 3).The device (Fig. 1) consists of a resonator formed by a fixed 1 and rotating 2 mirrors between which the active element of the laser 3 is placed. The rotating mirror 2 in its initial position is fixed relative to the housing 4 by an elastic element and two stretch marks, the first of which is suspended between the second mirror and the casing, and the second is stretched between the middle of the first stretch and the casing so that together with the first stretch and the elastic element to keep the mirror 2 in its original position (Fig. 2). The elastic element and the first stretch can be placed on different sides of the axis of rotation of the mirror 2 or on one side (Fig. 1). In this case, the elastic element (spring) 5 must be pre-stretched in its original position or compressed depending on its location relative to the first thread and the axis of rotation of the mirror 2. The first stretch can be made elastic, for example in the form of a tension spring. Then it can fulfill the function of an elastic element (Fig. 3).

Лазер работает следующим образом.The laser operates as follows.

В исходном состоянии вращающееся зеркало 2 зафиксировано растяжкой 6, оттянутой второй растяжкой 7 таким образом, чтобы зеркало 2 было расположено под углом φ к своему рабочему положению. При этом на зеркало 2 действует сила упругого элемента F (фиг. 2). Добротность резонатора, образуемого этими зеркалами, недостаточна для возникновения лазерной генерации. При замыкании ключа 9 через токопроводящую растяжку 7 от источника электропитания 8 начинает протекать ток, вызывающий ее нагревание. Вследствие температурного расширения растяжки ее незакрепленный конец освобождает первую растяжку 6, которая выпрямляется под действием упругого элемента 5, вызывающего вращение зеркала 2 под действием силы F, создающей момент вращения М=Fr, где r - радиус приложения силы. 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 fixed by a stretch 6, drawn by the second stretch 7 so that the mirror 2 is located at an angle φ to its working position. In this case, the force of the elastic element F acts on mirror 2 (Fig. 2). The quality factor of the resonator formed by these mirrors is insufficient for laser generation. When the key 9 is closed through a conductive extension 7 from the power supply 8, a current begins to flow, causing it to heat. Due to the thermal expansion of the stretch, its loose end releases the first stretch 6, which is straightened by the action of the elastic element 5, which causes the mirror 2 to rotate under the action of the force F, which creates a moment of rotation M = Fr, where r is the radius of the force. 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.

Объем токопроводящей растяжки (нити) 7 должен быть минимальным для ее быстрого разогрева и снижения энергозатрат. С этой целью она должна иметь минимальное поперечное сечение и минимальную длину, необходимую для поворота зеркала 2 на угол φ при температурном расширении нити.The volume of the conductive extension (filament) 7 should be minimal for its quick heating and reduce energy consumption. For this purpose, it should have a minimum cross-section and a minimum length necessary for the mirror 2 to rotate through an angle φ during thermal expansion of the thread.

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

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

где а - сторона гипотенузной грани призмы;where a is the 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,

где E=M/J,where E = M / J,

где F - сила упругого элемента;where F is the strength of the elastic element;

r - плечо приложения силы F (фиг. 2, 3).r is the shoulder of the application of force F (Fig. 2, 3).

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

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

Линейное перемещение S=Аτ2/2 точки приложения силы F.Linear movement Aτ S = 2/2 points of application of force F.

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 L токопроводящей нити S=αLΔT,The temperature increment of the length L of the conductive filament S = αLΔT,

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

ΔT - перепад температуры.ΔT is the temperature difference.

Энергия ЕT=βmTΔТ, необходимая для нагрева токопроводящей нити,Energy E T = βm T ΔТ, necessary for heating the conductive filament,

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

mTTVT - масса нити;m T = ρ T V T is the mass of the thread;

ρT - плотность материала нити;ρ T is the density of the material of the thread;

VT - объем нити.V T is the volume of the thread.

ПримерExample

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=4·104·10-8/2=2·10-4 м=0,2 мм.S = 4 · 10 4 · 10 -8 / 2 = 2 · 10 -4 m = 0.2 mm.

Соотношение между перемещением S и температурным удлинением ΔL второй тяги определяется по теореме Пифагора (фиг. 2).The relationship between the displacement S and the temperature extension ΔL of the second thrust is determined by the Pythagorean theorem (Fig. 2).

h2=(L/2)2-(L′/2)2,h 2 = (L / 2) 2 - (L ′ / 2) 2 ,

где h - величина провисания первой тяги в ее исходном положении; L - длина первой тяги; L′ - расстояние между точками крепления первой тяги.where h is the amount of sagging of the first thrust in its initial position; L is the length of the first thrust; L ′ is the distance between the attachment points of the first link.

Отсюда:From here:

Figure 00000002
Figure 00000002

Производная этой величины:The derivative of this quantity:

Figure 00000003
Figure 00000003

При малых приращениях Δh параметра h (фиг. 2) справедливо соотношение:With small increments Δh of the parameter h (Fig. 2), the relation

Figure 00000004
Figure 00000004

Варьируя соотношение h/L, можно управлять отношением Δh/S в зависимости от ограничений по температуре второй растяжки и силе F, необходимой для раскручивания второго зеркала с заданной угловой скоростью за требуемое время выхода на режим:By varying the h / L ratio, it is possible to control the Δh / S ratio depending on the restrictions on the temperature of the second stretch and the force F required to spin the second mirror at a given angular speed for the required time to enter the mode:

Δh=S при h = L / 12

Figure 00000005
.Δh = S for h = L / 12
Figure 00000005
.

ПримерExample

При r=2 мм и Δh=S;With r = 2 mm and Δh = S;

φ=arctg(S/r)=arctg(0,2/2)~5,7°.φ = arctan (S / r) = arctan (0.2 / 2) ~ 5.7 °.

α=18·10-6 1/град (нить из нихрома); L=20 мм; S=Δh=0,2 мм.α = 18 · 10 -6 1 / deg (thread of nichrome); L = 20 mm; S = Δh = 0.2 mm.

ΔT=S/αL=0,2/(18·10-6·20)=10000/18~555°.ΔT = S / αL = 0.2 / (18 · 10 -6 · 20) = 10000/18 ~ 555 °.

Габариты токопроводящей нити 0,01×0,01×2 см. Объем VT=2·10-4 см3.The dimensions of the conductive filament are 0.01 × 0.01 × 2 cm. Volume V T = 2 · 10 -4 cm 3 .

Масса нити из нихрома mT=VTρT=2·10-7·7,94~16·10-7 кг.The mass of nichrome thread m T = V T ρ T = 2 · 10 -7 · 7.94 ~ 16 · 10 -7 kg.

У нихрома ρT=7,94 г/см3; β=0,48 Дж/кгК при 25°С; 0,76 Дж/кгК при 800°С. В среднем для температуры 25+250=275°С теплоемкость β=0,57 Дж/кгК.For 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.

ЕT=βmTΔТ=0,57·16·10-7·555=0,5 мДж.Е T = βm T ΔТ = 0.57 · 16 · 10 -7 · 555 = 0.5 mJ.

Характеристики источника питанияPower Supply Specifications

Потребляемая токопроводящей нитью мощность:Power consumption of a conductive thread:

РТТ/τ.P T = E T / τ.

Для рассматриваемого примера:For the example in question:

РTT/τ=0,5 мДж/0,1 мс=5 Вт.P T = E T / τ = 0.5 mJ / 0.1 ms = 5 W.

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

Figure 00000006
Figure 00000006

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

где ρR~1 мкОм·м - удельное сопротивление нихрома,where ρ R ~ 1 μOhm · m is the specific resistance of nichrome,

LT=0,02 м - длина токопроводящей нити;L T = 0.02 m is the length of the conductive thread;

ST - поперечное сечение нити.S T is the cross section of the thread.

Потребляемый ток:Current consumption:

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

Напряжение источника:Source Voltage:

UT=PT/IT=5/1,6~3,1 В.U T = P T / I T = 5 / 1.6 ~ 3.1 V.

Средняя потребляемая мощность Рср=ET·fизл,The average power consumption P cf = E T · f rad ,

где fизл - частота излучений лазера. rad where f - frequency of the laser radiation.

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

Согласно приведенным результатам предлагаемый лазер с модулированной добротностью обладает минимальными габаритами механических составных частей и минимальной потребляемой мощностью. Простота и низкое энергопотребление устройства обеспечивают его высокую надежность. По этим параметрам, а также по быстродействию 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 results, the proposed Q-switched laser has the minimum dimensions of the mechanical components and the minimum power consumption. The simplicity and low power consumption of the device ensure its high reliability. In these parameters, as well as in speed, the proposed laser is superior to the closest 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. М., Советское радио, 1971 г., с. 196.1. V.A. Volokhatyuk et al. Optical location issues. Ed. P.P. Krasovsky. M., Soviet Radio, 1971, p. 196.

2. Справочник по лазерной технике. Под ред. Ю.В. Байбородина, Л.З. Криксунова, О.Н. Литвиненко. Киев, Техника, 1978 г., с. 152-154. - Прототип.2. Handbook of laser technology. Ed. Yu.V. Bayborodina, L.Z. Kriksunova, O.N. Litvinenko. Kiev, Technics, 1978, p. 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. Импульсный лазер с модулированной добротностью, включающий корпус, активный элемент и резонатор, состоящий из двух зеркал, одно из которых закреплено неподвижно относительно корпуса, а второе имеет возможность вращения таким образом, чтобы в рабочем положении зеркала были параллельны, отличающийся тем, что введены упругий элемент и две растяжки, первая из которых натянута между вторым зеркалом и корпусом, противодействуя упругому элементу, установленному между вторым зеркалом и корпусом, а вторая растяжка натянута между средней частью первой растяжки и корпусом так, чтобы в начальном положении второго зеркала выполнялось условие:
Figure 00000007
,
где φ - угол между начальным и рабочим положениями второго зеркала,
W0 - заданная угловая скорость второго зеркала в его рабочем положении,
J - суммарный момент инерции вращения второго зеркала и упругого элемента,
М - вращающий момент, создаваемый на втором зеркале упругим элементом, вторая растяжка выполнена из токопроводящего материала, а также введены последовательно соединенные ключ и источник электропитания, подключенные к концам второй растяжки, причем длина первой растяжки и второй растяжки при замкнутом ключе достаточна для свободного вращения второго зеркала в его рабочем положении.
1. A Q-switched pulse laser, comprising a housing, an active element and a resonator consisting of two mirrors, one of which is fixed motionless relative to the housing, and the second has the ability to rotate so that the mirrors are parallel in the working position, characterized in that an elastic element and two extensions, the first of which is stretched between the second mirror and the housing, counteracting the elastic element installed between the second mirror and the housing, and the second extension is stretched between the middle part of the first stretch and the casing so that in the initial position of the second mirror the condition is satisfied:
Figure 00000007
,
where φ is the angle between the initial and working positions of the second mirror,
W 0 - a given angular velocity of the second mirror in its working position,
J is the total moment of inertia of rotation of the second mirror and the elastic element,
M is the torque created by the elastic element on the second mirror, the second extension is made of conductive material, and a key and a power source are connected in series, connected to the ends of the second extension, and the length of the first extension and the second extension when the key is closed is sufficient for free rotation of the second mirrors in its working position.
2. Импульсный лазер по п. 1, отличающийся тем, что упругий элемент совмещен с первой растяжкой. 2. The pulsed laser according to claim 1, characterized in that the elastic element is combined with the first stretching.
RU2015107146/28A 2015-03-03 2015-03-03 Pulsed laser with modulated resonator q-factor RU2585798C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015107146/28A RU2585798C1 (en) 2015-03-03 2015-03-03 Pulsed laser with modulated resonator q-factor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015107146/28A RU2585798C1 (en) 2015-03-03 2015-03-03 Pulsed laser with modulated resonator q-factor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2585798C1 true RU2585798C1 (en) 2016-06-10

Family

ID=56115090

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015107146/28A RU2585798C1 (en) 2015-03-03 2015-03-03 Pulsed laser with modulated resonator q-factor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2585798C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050046504A1 (en) * 2003-08-12 2005-03-03 Fujitsu Limited Micro-oscillation element
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
US20050046504A1 (en) * 2003-08-12 2005-03-03 Fujitsu Limited Micro-oscillation element
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
FR2527345A1 (en) DEVICE FOR SWITCHING THE SECONDARY MIRROR OF A TELESCOPE
RU2585798C1 (en) Pulsed laser with modulated resonator q-factor
US3454898A (en) Triggering mechanism for high speed laser switching
RU2585799C1 (en) Pulsed laser with modulated q-factor
RU2584269C1 (en) Laser with modulated q-factor
Bauer et al. Output characteristics of Q-switched solid-state lasers using intracavity MEMS micromirrors
EP0191856A1 (en) A co2 tea laser utilizing an intra-cavity prism q-switch.
RU2584270C1 (en) Laser with q-factor modulation
US3426294A (en) Laser q-switching
RU2579548C1 (en) Laser with modulated resonator q-factor
RU2584271C1 (en) Laser with optical-mechanical q-factor modulation
US3465358A (en) Q-switched molecular laser
RU2579642C1 (en) Laser with optical-mechanical gate
RU2580911C1 (en) Pulsed laser with optical-mechanical gate
Marino et al. Canard orbits in Fabry-Perot cavities induced by radiation pressure and photothermal effects
US3734591A (en) Scanning system with uniform scan rate and rapid return
US3622909A (en) Method and means for providing a high-repetition rate q-switched gas laser
Egorov et al. Optomechanical interaction in fibre lasers with micro-optomechanical resonance structures
Schwartz et al. Temperature dependent study of rayleigh wing scattering in liquid acetonitrile
RU2550701C1 (en) Q-switched laser
Gorobets et al. Nonlinear response of a CO2 laser with detuning of the emission frequency under loss modulation conditions
EP4002611A1 (en) Q switch resonator, and pulse generator
CN115395360B (en) Cooling system based on Laguerre-Gao Sixuan vibration cavity and dynamic dissipation cooling method
Ohtsuka et al. A CO2 Q-Switched Laser and Its Nonlinear Amplification Characteristics
US3484717A (en) Torsion pendulum q-switch for optical masers