RU72556U1

RU72556U1 - OPTICAL PARAMETRIC GENERATOR

Info

Publication number: RU72556U1
Application number: RU2007141823/22U
Authority: RU
Inventors: Валентин Вениаминович Батюшков; Андрей Сергеевич Красковский; Юрий Тимофеевич Михайлов; Владимир Васильевич Руховец; Игорь Витальевич Сычев
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Пеленг" (Оао "Пеленг")
Priority date: 2006-11-10
Filing date: 2007-11-01
Publication date: 2008-04-20

Abstract

Полезная модель относится к оптическому приборостроению, в частности к устройствам для параметрической генерации излучения, и может быть использовано для создания источников инфракрасного направленного излучения. Задачей полезной модели является создание компактной конструкции ОПТ, в которой отражатели резонатора ОПТ и нелинейный кристалл собраны в едином корпусе с минимальными зазорами. Сущность полезной модели заключается в том, что в оптическом параметрическом генераторе, содержащем корпус, с размещенными двумя оправами с отражателями, образующими оптический резонатор, в котором первый отражатель выполнен в виде плоского зеркала, и оправой с нелинейным кристаллом, установленным в резонаторе между отражателями, второй отражатель выполнен в виде плоского зеркала, а корпус, оправы с зеркалами и нелинейным кристаллом выполнены с минимальными зазорами в едином блоке. Новым является конструкция и форма выполнения деталей ОПГ. 10 Илл.The utility model relates to optical instrumentation, in particular to devices for parametric generation of radiation, and can be used to create sources of infrared directional radiation. The objective of the utility model is to create a compact OPT design in which OPT resonator reflectors and a nonlinear crystal are assembled in a single housing with minimal gaps. The essence of the utility model is that in an optical parametric generator containing a housing, with two frames placed with reflectors forming an optical resonator, in which the first reflector is made in the form of a flat mirror, and a non-linear crystal frame mounted in the resonator between the reflectors, the second the reflector is made in the form of a flat mirror, and the body, frames with mirrors and a nonlinear crystal are made with minimal gaps in a single unit. New is the design and execution form of parts of the organized criminal group. 10 Fig.

Description

Полезная модель относится к оптическому приборостроению, в частности к устройствам для параметрической генерации излучения, и может быть использована для создания источников инфракрасного направленного излучения.The utility model relates to optical instrumentation, in particular to devices for parametric generation of radiation, and can be used to create sources of infrared directional radiation.

Известен параметрический генератор света (ПГС) [1], включающий резонатор, образованный плоским зеркалом, входным для излучения накачки, и сферическим выходным зеркалом, между которыми расположен нелинейный одноосный кристалл ниобата лития LiNbO₃.Known parametric light generator (ASG) [1], including a resonator formed by a flat mirror, an input for pump radiation, and a spherical output mirror, between which is a nonlinear uniaxial crystal of lithium niobate LiNbO ₃ .

Излучение накачки лазера с длиной волны излучения λ, равной 1,064 мкм, фокусируется линзой на нелинейном кристалле ниобата лития. Плоское и сферическое (радиус кривизны R=50 мм) зеркала резонатора параметрического генератора расположены вне резонатора лазера накачки, пропускают излучение накачки с λ=1,064 мкм и имеют высокий коэффициент отражения в диапазоне длин волн около 2,1 мкм. При использовании выходного сферического зеркала с коэффициентом отражения 0,96 на длине волны 2,1 мкм получается излучение генератора с λ=2,1 мкм с коэффициентом преобразования 8% от мощности излучения накачки.Laser pump radiation with a radiation wavelength λ of 1.064 μm is focused by a lens on a nonlinear lithium niobate crystal. The plane and spherical (radius of curvature R = 50 mm) mirrors of the resonator of the parametric generator are located outside the pump laser cavity, transmit pump radiation with λ = 1.064 μm and have a high reflection coefficient in the wavelength range of about 2.1 μm. When using an output spherical mirror with a reflection coefficient of 0.96 at a wavelength of 2.1 μm, radiation from a generator with λ = 2.1 μm with a conversion coefficient of 8% of the pump radiation power is obtained.

Недостатком этого ПГС является лабораторная конструкция, при которой зеркала, линза и кристалл размещаются на отдельных держателях, что не позволяет перемещать ПГС как единое целое (при перемещении каждый раз приходится юстировать ПГС).The disadvantage of this ASG is the laboratory design, in which the mirrors, lens and crystal are placed on separate holders, which does not allow you to move the ASG as a whole (when moving, you must adjust the ASG every time).

Более удобную для использования конструкцию имеет оптический параметрический генератор (ОПТ) [2], являющийся наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату.An optical parametric generator (OPT) [2] has a more convenient design for use, which is the closest in technical essence and the achieved result.

Он содержит корпус в виде прямоугольной пластины, с закрепленными винтами на нем двумя оправами с отражателями, It contains a case in the form of a rectangular plate, with fixed screws on it with two frames with reflectors,

образующими оптический резонатор, и оправой с нелинейным кристаллом ВВО (ВаВ₂O₄), установленным в резонаторе между отражателями. Один отражатель резонатора выполнен в виде плоского зеркала, служащего выходным для излучения ОПТ, второй отражатель представляет собой прямоугольную прозрачную призму, служащую "глухим" зеркалом.forming an optical resonator, and a frame with a non-linear BBO crystal (BaB ₂ O ₄ ) installed in the resonator between the reflectors. One reflector of the resonator is made in the form of a flat mirror, which serves as an output for radiation from the OPT, the second reflector is a rectangular transparent prism that serves as a “deaf” mirror.

Оправа для плоского зеркала выполнена в виде прямоугольной пластины с внутренним посадочным местом для зеркала. Оправа для прямоугольной прозрачной призмы выполнена в виде П-образной детали, в которой призма зафиксирована за нерабочие основания. Оправа для нелинейного кристалла выполнена в виде П-образной детали, в которой нелинейный кристалл зафиксирован за боковые нерабочие грани.The frame for a flat mirror is made in the form of a rectangular plate with an internal mirror seat. The frame for a rectangular transparent prism is made in the form of a U-shaped part in which the prism is fixed for non-working bases. The frame for the nonlinear crystal is made in the form of a U-shaped part in which the nonlinear crystal is fixed for lateral non-working faces.

Излучение накачки с длиной волны λ=532 нм и энергией до 100 мДж вводится в резонатор ОПТ вдоль его оптической оси при помощи зеркала ввода-вывода накачки, установленного в резонаторе под косым углом к его оптической оси между прямоугольной призмой и нелинейным кристаллом ВВО. Излучение ОПТ (сигнальная и холостая волны) с длиной волны от 700 нм до 2218 нм генерируется в нелинейном кристалле ВВО, усиливается в резонаторе, составленном плоским зеркалом и прямоугольной прозрачной призмой и выводится наружу через плоское зеркало.Pump radiation with a wavelength of λ = 532 nm and an energy of up to 100 mJ is introduced into the OPT resonator along its optical axis using a pump input-output mirror mounted in the cavity at an oblique angle to its optical axis between a rectangular prism and a non-linear BBO crystal. OPT radiation (signal and idle waves) with a wavelength of 700 nm to 2218 nm is generated in a nonlinear BBO crystal, amplified in a cavity composed of a flat mirror and a rectangular transparent prism, and output outward through a flat mirror.

Недостатком этого ОПТ являются большие габариты.The disadvantage of this OPT is the large size.

Задачей настоящей полезной модели является создание компактной конструкции ОПТ, за счет того что отражатели резонатора ОПТ и нелинейный кристалл собраны в едином корпусе с минимальными зазорами.The objective of this utility model is to create a compact design of an OPT, due to the fact that the reflectors of an OPT resonator and a nonlinear crystal are assembled in a single housing with minimal gaps.

Сущность полезной модели заключается в том, что в оптическом параметрическом генераторе, содержащем корпус, с размещенными двумя оправами с отражателями, образующими оптический резонатор, в котором первый отражатель выполнен в виде плоского зеркала, и оправой с нелинейным кристаллом, установленным в резонаторе между отражателями, в отличие от прототипа, второй отражатель выполнен в виде плоского зеркала, корпус содержит фланец, имеющий отверстия для крепления, и имеет The essence of the utility model lies in the fact that in an optical parametric generator containing a housing, with two frames placed with reflectors forming an optical resonator, in which the first reflector is made in the form of a flat mirror, and a nonlinear crystal frame mounted in the resonator between the reflectors, in unlike the prototype, the second reflector is made in the form of a flat mirror, the housing contains a flange having holes for mounting, and has

сквозную внутреннюю полость, включающую первую круглую прямую цилиндрическую полость, от первого и второго оснований которой полость продолжается соосными с ней первой и второй усеченными круглыми прямыми конусообразными полостями, соответственно, меньшие основания которых являются основаниями первой круглой прямой цилиндрической полости, при этом первая и вторая усеченные круглые прямые конусообразные полости ограничены со стороны большего основания соосными второй и третьей круглыми прямыми цилиндрическими полостями, соответственно, причем диаметр этих полостей равен или больше диаметра большего основания первой и второй усеченной круглой прямой конусообразной полости, соответственно, а от второй и третьей круглой прямой цилиндрической полости до соответствующего края корпуса выполнены соосные первая и вторая внутренние резьбы, диаметры которых меньше диаметра соответственной прилегающей круглой прямой цилиндрической полости, оправа с нелинейным кристаллом установлена в первой круглой прямой цилиндрической полости корпуса с возможностью поворота, а внешняя боковая поверхность этой оправы включает в себя часть круглой прямой цилиндрической поверхности, имеющей диаметр меньший или равный диаметру первой круглой прямой цилиндрической полости в корпусе, каждая оправа с плоскими зеркалами содержит сквозную внутреннюю полость для размещения плоского зеркала, и имеет с одного края внешнюю боковую поверхность в виде боковой поверхности круглого прямого цилиндра, переходящего к другому краю в соосно расположенную усеченную сферическую поверхность, диаметр которой больше диаметра указанного круглого прямого цилиндра, оправы с плоскими зеркалами установлены в сквозной внутренней полости корпуса таким образом, что их сферические поверхности прижаты к боковой поверхности первой и второй усеченной круглой прямой конусообразной полости корпуса, соответственно, посредством первого и второго кольца, имеющих внешнюю резьбу и образующих резьбовое соединение с первой и второй внутренней резьбой в a through inner cavity, including a first round straight cylindrical cavity, from the first and second bases of which the cavity continues coaxially with the first and second truncated round straight conical cavities, respectively, whose smaller bases are the bases of the first round straight cylindrical cavity, with the first and second truncated round straight conical cavities are bounded on the larger base side by coaxial second and third round straight cylindrical cavities, respectively implicitly, moreover, the diameter of these cavities is equal to or greater than the diameter of the larger base of the first and second truncated round straight straight cone-shaped cavities, respectively, and from the second and third round straight cylindrical cavities to the corresponding edge of the housing, coaxial first and second internal threads are made, the diameters of which are smaller than the diameter of the corresponding adjacent round straight cylindrical cavity, the frame with a nonlinear crystal is installed in the first round straight cylindrical cavity of the body with the possibility of rotation, and outside the lateral side surface of this frame includes a portion of a round straight cylindrical surface having a diameter less than or equal to the diameter of the first round straight cylindrical cavity in the housing, each frame with flat mirrors contains a through internal cavity for accommodating a flat mirror, and has an outer side surface from one edge in the form of a lateral surface of a round straight cylinder passing to the other edge into a coaxially located truncated spherical surface, the diameter of which is larger than the diameter indicated circular round cylinder, frames with flat mirrors are installed in the through inner cavity of the housing so that their spherical surfaces are pressed against the side surface of the first and second truncated round straight conical cavity of the housing, respectively, by means of the first and second rings having an external thread and forming a threaded connection with the first and second internal thread in

корпусе, соответственно, а круглый прямой цилиндр закреплен в корпусе посредством фиксаторов, при этом кольца имеют внутреннюю поверхность, включающую в себя боковую поверхность круглого прямого цилиндра и примыкающую к ней боковую поверхность усеченного круглого прямого конуса, расширяющегося к краю кольца, касающуюся со сферической поверхностью оправ с плоскими зеркалами, причем диаметр упомянутого круглого прямого цилиндра больше диаметра круглого прямого цилиндра оправ с плоскими зеркалами, но меньше диаметра сферической поверхности оправ с плоскими зеркалами.case, respectively, and a round straight cylinder is fixed in the case by means of clamps, while the rings have an inner surface including the side surface of the round straight cylinder and an adjacent side surface of the truncated round straight cone, expanding to the edge of the ring, touching the spherical surface of the frames with flat mirrors, the diameter of said round straight cylinder being larger than the diameter of the round straight cylinder of frames with flat mirrors, but smaller than the diameter of a spherical over Rim frames with flat mirrors.

Выполнение второго отражателя в виде плоского зеркала позволяет вводить излучение накачки вдоль оптической оси резонатора ОПТ через плоское зеркало и исключить из конструкции зеркало ввода-вывода накачки, и соответственно, упростить конструкцию.The execution of the second reflector in the form of a flat mirror allows one to introduce pump radiation along the optical axis of the OPT resonator through a flat mirror and exclude the pump input-output mirror from the design, and, accordingly, simplify the design.

Наличие на корпусе ОПТ фланца, имеющего отверстия для крепления корпуса, позволяет прикрепить корпус ОПТ к корпусу излучателя лазера накачки.The presence on the OPT case of a flange having holes for attaching the case allows the OPT case to be attached to the case of the pump laser emitter.

Наличие в составе сквозной внутренней полости корпуса первой круглой прямой цилиндрической полости, наличие у оправы с нелинейным кристаллом внешней боковой поверхности, включающей в себя часть круглой прямой цилиндрической поверхности, имеющей диаметр меньший или равный диаметру первой круглой прямой цилиндрической полости в корпусе, позволяет установить оправу с нелинейным кристаллом в первой круглой прямой цилиндрической полости в корпусе с возможностью поворота, что обеспечивает выставку необходимого направления и поляризации излучения накачки ОПТ относительно главных осей эллипсоида индикатрисы показателей преломления нелинейного кристалла.The presence in the through inner cavity of the body of the first round straight cylindrical cavity, the presence of a frame with a nonlinear crystal of the outer side surface, which includes a part of the round straight cylindrical surface having a diameter less than or equal to the diameter of the first round straight cylindrical cavity in the housing, allows you to set the frame with non-linear crystal in the first round straight cylindrical cavity in the housing with the possibility of rotation, which provides an exhibition of the necessary direction and polarization radiation of the OPT pump relative to the principal axes of the ellipsoid of the indicatrix of the refractive indices of a nonlinear crystal.

Наличие продолжения от первого и второго оснований первой круглой прямой цилиндрической полости соосных с ней первой и второй усеченных круглых прямых конусообразных полостей, соответственно, меньшие основания которых являются основаниями первой круглой прямой The presence of a continuation from the first and second bases of the first round straight cylindrical cavity coaxial with it of the first and second truncated round straight conical cavities, respectively, whose smaller bases are the bases of the first round straight line

цилиндрической полости, и ограниченных со стороны большего основания соосными второй и третьей круглыми прямыми цилиндрическими полостями, соответственно, диаметры которых равны или больше диаметра большего основания первой и второй усеченной круглой прямой конусообразной полости, соответственно, и выполнение от второй и третьей круглой прямой цилиндрической полости до соответствующего края корпуса соосных первой и второй внутренних резьб, диаметры которых меньше диаметра соответственной прилегающей круглой прямой цилиндрической полости, позволяет, во-первых, установить оправы с плоскими зеркалами в сквозной внутренней полости корпуса, во-вторых, заворачивать без соприкосновения с корпусом первое и второе кольца с внешней резьбой в первую и вторую внутреннюю резьбу, соответственно, до упора в сферическую поверхность оправы как первого, так и второго плоского зеркала, соответственно, что обеспечивает плотный зажим оправ плоских зеркал кольцами с внешней резьбой.cylindrical cavity, and bounded on the larger base side by coaxial second and third round straight cylindrical cavities, respectively, whose diameters are equal to or greater than the diameter of the larger base of the first and second truncated round straight conical cavity, respectively, and the execution from the second and third round straight cylindrical cavity to the corresponding edge of the body coaxial of the first and second internal threads, the diameters of which are less than the diameter of the corresponding adjacent round straight cylindrical cavity, allows, firstly, to install frames with flat mirrors in the through inner cavity of the body, and secondly, to screw without contacting the body, the first and second rings with external threads in the first and second internal threads, respectively, until it stops in the spherical surface of the frame both the first and second flat mirrors, respectively, which provides tight clamping of the frames of the flat mirrors with rings with external thread.

Наличие у каждой оправы с плоским зеркалом сквозной внутренней полости для размещения плоского зеркала позволяет, во-первых, разместить в ней плоское зеркало, во-вторых, пропускать через оправу с плоским зеркалом излучение накачки или генерации ОПТ.The presence of a through cavity for each frame with a flat mirror to accommodate a flat mirror allows, firstly, to place a flat mirror in it, and secondly, to pump radiation or OPT generation through the frame with a flat mirror.

Наличие у каждой оправы с плоским зеркалом с одного края внешней боковой поверхности в виде боковой поверхности круглого прямого цилиндра, переходящего к другому краю в соосно расположенную усеченную сферическую поверхность, диаметр которой больше диаметра указанного круглого прямого цилиндра, и установка оправ с плоскими зеркалами в сквозной внутренней полости корпуса таким образом, что их сферические поверхности прижаты к боковой поверхности первой и второй усеченной круглой прямой конусообразной полости корпуса, соответственно, посредством первого и второго кольца, соответственно, имеющих внешнюю резьбу и образующих резьбовое соединение с первой и второй внутренней резьбой в корпусе, соответственно, а круглые прямые цилиндры закреплены в The presence of each frame with a flat mirror on one edge of the outer side surface in the form of a side surface of a round straight cylinder, passing to the other edge in a coaxially located truncated spherical surface, the diameter of which is larger than the diameter of the specified round straight cylinder, and the installation of frames with flat mirrors in the through inner body cavities in such a way that their spherical surfaces are pressed against the lateral surface of the first and second truncated round straight conical cavity of the body, respectively, osredstvom first and second rings, respectively, and having an external thread forming a threaded connection with a first and a second internal thread in the housing, respectively, and round cylinders secured in direct

корпусе посредством фиксаторов, а также наличие первого и второго кольца с внешней резьбой, имеющих внутреннюю поверхность, включающую в себя боковую поверхность круглого прямого цилиндра и примыкающую к ней боковую поверхность усеченного круглого прямого конуса, касающуюся со сферической поверхностью оправ с плоскими зеркалами, причем диаметр упомянутого круглого прямого цилиндра больше диаметра круглого прямого цилиндра оправ с плоскими зеркалами, но меньше диаметра сферической поверхности оправ с плоскими зеркалами, позволяет, во-первых, из-за малой площади соприкосновения сферической поверхности оправы и конусообразной поверхности корпуса легко изменять угловое положение оправы с плоским зеркалом в корпусе при юстировке ОПТ без изменения положения плоского зеркала на продольной оси сквозной внутренней полости корпуса, во-вторых, зафиксировать положение плоского зеркала на продольной оси сквозной внутренней полости корпуса, в-третьих, зафиксировать фиксаторами необходимое угловое положение оправы с плоским зеркалом в корпусе после юстировки ОПТ, в-четвертых, прижать кольцом с внешней резьбой оправу плоского зеркала к корпусу без соприкосновения с круглым прямым цилиндром оправы с плоским зеркалом.the housing by means of clamps, as well as the presence of a first and second ring with an external thread having an inner surface including a side surface of a round straight cylinder and an adjacent side surface of a truncated round straight cone, touching a spherical surface of frames with flat mirrors, the diameter of said a round straight cylinder is larger than the diameter of a round straight cylinder of frames with flat mirrors, but less than the diameter of the spherical surface of frames with flat mirrors, allows, in -first, due to the small contact area of the spherical surface of the frame and the conical surface of the housing, it is easy to change the angular position of the frame with a flat mirror in the housing when adjusting the OPT without changing the position of the flat mirror on the longitudinal axis of the through inner cavity of the housing, and secondly, fix the position of the flat mirror on the longitudinal axis of the through inner cavity of the housing, thirdly, fix with the clamps the necessary angular position of the frame with a flat mirror in the housing after adjusting the OPT, fourthly x, press the ring with the external thread to the frame of the flat mirror to the body without touching the round straight cylinder of the frame with a flat mirror.

Полезная модель поясняется рисунками.The utility model is illustrated by drawings.

На фигуре 1 представлен ОПТ - вид спереди в разрезе А-А плоскостью симметрии (положение плоскости разреза А-А показано на фигуре 2).The figure 1 presents the OPT - front view in section AA - plane of symmetry (the position of the plane of the section AA is shown in figure 2).

На фигуре 2 представлен ОПТ - вид справа.The figure 2 presents the OPT - view from the right.

На фигуре 3 представлен корпус ОПТ - вид спереди в разрезе А-А плоскостью симметрии (положение плоскости разреза А-А показано на фигуре 4).The figure 3 presents the housing OPT - front view in section AA - plane of symmetry (the position of the plane of section AA is shown in figure 4).

На фигуре 4 представлен корпус ОПГ - вид справа.The figure 4 presents the body of the organized criminal group - a right view.

На фигуре 5 представлена оправа с нелинейным кристаллом - вид спереди.The figure 5 presents the frame with a nonlinear crystal - front view.

На фигуре 6 представлена оправа с нелинейным кристаллом - вид слева в разрезе А-А (положение плоскости разреза А-А показано на фигуре 5).The figure 6 presents the frame with a nonlinear crystal - a left view in section AA - (the position of the plane of section AA is shown in figure 5).

На фигуре 7 представлена оправа с плоским зеркалом - вид спереди в разрезе А-А плоскостью симметрии (положение плоскости разреза показано на фигуре 8).The figure 7 presents the frame with a flat mirror - a front view in section AA - a plane of symmetry (the position of the plane of the section is shown in figure 8).

На фигуре 8 представлена оправа с плоским зеркалом - вид слева.The figure 8 presents the frame with a flat mirror - left view.

На фигуре 9 представлено кольцо с внешней резьбой - вид спереди.The figure 9 presents the ring with an external thread - front view.

На фигуре 10 представлено кольцо с внешней резьбой - вид слева в разрезе А-А плоскостью симметрии (положение плоскости разреза А-А показано на фигуре 9).The figure 10 shows the ring with an external thread - a left view in section AA - a plane of symmetry (the position of the plane of the section AA is shown in figure 9).

ОПГ содержит (фиг.1, 2) корпус 1, с размещенными в нем двумя оправами 2 и 3 с плоскими зеркалами 4 и 5, образующими оптический резонатор, и оправой 6 с нелинейным кристаллом 7, в качестве которого используется кристалл КТР, установленным в резонаторе между плоскими зеркалами 4 и 5.The OPG contains (FIGS. 1, 2) the housing 1, with two frames 2 and 3 placed in it, with flat mirrors 4 and 5 forming an optical resonator, and a frame 6 with a nonlinear crystal 7, which uses a KTP crystal installed in the resonator between flat mirrors 4 and 5.

Оправы 2 и 3 с плоскими зеркалами 4 и 5, соответственно, прижаты к корпусу 1 двумя кольцами 8 и 9 с внешней резьбой, соответственно, и закреплены в корпусе винтами 10, проходящими к внешней боковой поверхности оправы в виде боковой поверхности круглого прямого цилиндра.Frames 2 and 3 with flat mirrors 4 and 5, respectively, are pressed against the housing 1 by two rings 8 and 9 with external thread, respectively, and are fixed in the housing by screws 10 passing to the outer side surface of the frame in the form of a side surface of a round straight cylinder.

Корпус 1 содержит фланец 11 с тремя отверстиями 12 (фиг.2) для крепления к корпусу излучателя лазера накачки (не показан).The housing 1 contains a flange 11 with three holes 12 (figure 2) for attaching to the housing of the pump laser emitter (not shown).

В корпусе 1 имеется сквозная внутренняя полость 13 (фиг.3, 4), включающая в себя первую круглую прямую цилиндрическую полость 14 для оправы 6 с нелинейным кристаллом 7. От первого 15 и второго 16 оснований первой круглой прямой цилиндрической полости 14 полость 13 продолжается соосными с ней первой и второй усеченными круглыми прямыми конусообразными полостями 17 и 18, соответственно, меньшие основания которых являются основаниями первой круглой прямой цилиндрической полости 14.In the housing 1 there is a through inner cavity 13 (Figs. 3, 4), including a first round straight cylindrical cavity 14 for a frame 6 with a non-linear crystal 7. From the first 15 and second 16 bases of the first round straight cylindrical cavity 14, the cavity 13 continues coaxially with it, the first and second truncated round straight conical cavities 17 and 18, respectively, whose smaller bases are the bases of the first round straight cylindrical cavity 14.

Первая 17 и вторая 18 соосные усеченные круглые прямые конусообразные полости ограничены со стороны большего основания второй 19 и третьей 20 соосными круглыми прямыми цилиндрическими полостями, соответственно, причем диаметры второй 19 и третьей 20 соосных круглых прямых цилиндрических полостей равны или больше диаметра большего основания первого 17 и второго 18 усеченных круглых прямых конусообразных полостей, соответственно.The first 17 and second 18 coaxial truncated round straight cone-shaped cavities are bounded from the side of the larger base by the second 19 and third 20 coaxial round straight cylindrical cavities, respectively, the diameters of the second 19 and third 20 coaxial round straight cylindrical cavities being equal to or greater than the diameter of the larger base of the first 17 and second 18 truncated round straight conical cavities, respectively.

От второй 19 и третьей 20 (фиг.3) соосных круглых прямых цилиндрических полостей до соответствующего края корпуса 1 выполнены соосные внутренние первая 21 и вторая 22 резьбы для установки колец 8 и 9 с внешней резьбой, соответственно. Диаметр резьбы 21 и 22 меньше диаметра соответственной прилегающей круглой прямой цилиндрической полости 19 и 20.From the second 19 and third 20 (Fig. 3) of coaxial round straight cylindrical cavities to the corresponding edge of the housing 1, coaxial internal first 21 and second 22 threads are made for installing rings 8 and 9 with an external thread, respectively. The diameter of the threads 21 and 22 is less than the diameter of the corresponding adjacent round straight cylindrical cavity 19 and 20.

В корпусе 1 (фиг.4) имеются 3 резьбовых отверстия 23 и 3 резьбовых отверстия 24 для закрепления винтами 10 круглых прямых цилиндров оправ 2 и 3 с плоскими зеркалами 4 и 5, соответственно.In the housing 1 (Fig. 4) there are 3 threaded holes 23 and 3 of the threaded hole 24 for fastening with screws 10 round straight cylinders of frames 2 and 3 with flat mirrors 4 and 5, respectively.

Оправа 6 с нелинейным кристаллом 7 (фиг.5, 6) выполнена в виде круглого прямого цилиндра, в котором выполнен прямоугольный продольный вырез, в котором устанавливается нелинейный кристалл КТР 7 в форме прямоугольного параллелепипеда. Рабочие грани нелинейного кристалла КТР 7 вырезаны перпендикулярно направлению синхронизма для генерации излучения ОПТ и отполированы. Оправа 6 с нелинейным кристаллом 7 имеет внешнюю боковую поверхность, включающую часть круглой прямой цилиндрической поверхности 25, имеющей диаметр меньший или равный диаметру первой круглой прямой цилиндрической полости 14 в корпусе. При этом оправа 6 с нелинейным кристаллом 7 установлена в первой круглой прямой цилиндрической полости 14 в корпусе с возможностью поворота вокруг продольной оси круглой прямой цилиндрической поверхности 25 и может фиксироваться в определенном положении винтом (не показан).Rim 6 with a nonlinear crystal 7 (Figs. 5, 6) is made in the form of a circular straight cylinder in which a rectangular longitudinal cut is made, in which a non-linear KTP 7 crystal in the form of a rectangular parallelepiped is mounted. The working faces of the nonlinear KTP 7 crystal are cut perpendicular to the direction of synchronism for generation of OPT radiation and polished. Rim 6 with a nonlinear crystal 7 has an external lateral surface including a portion of a circular straight cylindrical surface 25 having a diameter less than or equal to the diameter of the first circular circular cylindrical cavity 14 in the housing. In this case, the frame 6 with a nonlinear crystal 7 is installed in the first round straight cylindrical cavity 14 in the housing with the possibility of rotation around the longitudinal axis of the round straight cylindrical surface 25 and can be fixed in a certain position by a screw (not shown).

Оправы 2 и 3 (фиг.7, 8) с плоскими зеркалами 4 и 5, соответственно, содержат каждая сквозную внутреннюю полость 26 для размещения плоского зеркала и имеют каждая с одного края внешнюю боковую поверхность в виде боковой поверхности круглого прямого цилиндра 27, переходящего к другому краю в соосно расположенную усеченную сферическую поверхность 28, диаметр которой больше диаметра указанного круглого прямого цилиндра 27. В полости 29, являющейся частью полости 26, установлено плоское зеркало 4 (или 5), имеющее форму цилиндра с отполированными основаниями.Frames 2 and 3 (Figs. 7, 8) with flat mirrors 4 and 5, respectively, contain each through-through inner cavity 26 for accommodating a flat mirror and each have on one edge an external lateral surface in the form of a lateral surface of a round straight cylinder 27 passing to the other edge into a coaxially located truncated spherical surface 28, the diameter of which is larger than the diameter of the specified circular straight cylinder 27. In the cavity 29, which is part of the cavity 26, a flat mirror 4 (or 5) is installed, having the shape of a cylinder with polished bases mi

Плоские зеркала 4 и 5 изготовлены из кварцевого стекла КИ. На одном основании зеркала нанесено интерференционное отражающее покрытие, а на втором просветляющее покрытие.Flat mirrors 4 and 5 are made of KI quartz glass. An interference reflective coating is applied on one base of the mirror, and an antireflection coating on the second.

Указанные оправы 2 и 3 установлены в сквозной внутренней полости 13 (фиг.3) корпуса 1 таким образом, что их сферические поверхности прижаты к боковой поверхности первой 17 и второй 18 усеченной круглой прямой конусообразной полости корпуса 1 (фиг.3), соответственно, посредством первого 8 и второго 9 кольца (фиг.9, 10) с внешней резьбой 30 (фиг.10), образующих резьбовое соединение (фиг.1) с первой 21 и второй 22 внутренней резьбой в корпусе, соответственно. Необходимое угловое положение оправ 2, 3 с плоскими зеркалами 4, 5 фиксируется в корпусе 1 винтами 10 (фиг.1), вкрученными в резьбовые отверстия 23, 24 (фиг.3, 4) и соприкасающимися с боковой поверхностью круглого прямого цилиндра 27 оправ 2, 3.These frames 2 and 3 are installed in the through inner cavity 13 (FIG. 3) of the housing 1 so that their spherical surfaces are pressed against the lateral surface of the first 17 and second 18 of the truncated round straight conical cavity of the housing 1 (FIG. 3), respectively, by the first 8 and second 9 rings (Figs. 9, 10) with an external thread 30 (Fig. 10), forming a threaded connection (Fig. 1) with the first 21 and second 22 internal threads in the housing, respectively. The required angular position of the frames 2, 3 with flat mirrors 4, 5 is fixed in the housing 1 by screws 10 (Fig. 1), screwed into the threaded holes 23, 24 (Figs. 3, 4) and in contact with the side surface of the round straight cylinder 27 of the frames 2 , 3.

Первое 8 и второе 9 кольца (фиг.9, 10) имеют внешнюю резьбу 30, образующую резьбовое соединение с первой 21 и второй 22 внутренней резьбой (фиг.3) в корпусе, соответственно. При этом первое 8 и второе 9 кольца с внешней резьбой (фиг.9, 10) имеют внутреннюю поверхность, включающую в себя боковую поверхность круглого прямого цилиндра и примыкающую к ней боковую поверхность усеченного круглого прямого конуса 31, расширяющегося к краю кольца, касающуюся сферической поверхности 28 (фиг.7) оправ 2 и 3 с плоскими зеркалами 4 и 5, The first 8 and second 9 rings (Figs. 9, 10) have an external thread 30 forming a threaded connection with the first 21 and second 22 internal threads (Fig. 3) in the housing, respectively. In this case, the first 8 and second 9 rings with an external thread (Figs. 9, 10) have an inner surface including the lateral surface of a round straight cylinder and an adjacent lateral surface of a truncated round straight cone 31, expanding to the edge of the ring, touching a spherical surface 28 (Fig.7) frames 2 and 3 with flat mirrors 4 and 5,

соответственно. Диаметр упомянутого круглого прямого цилиндра колец 8, 9 с внешней резьбой больше диаметра круглого прямого цилиндра 27 оправ 2, 3 с плоскими зеркалами 4, 5, но меньше диаметра сферической поверхности 28 оправ 2, 3 с плоскими зеркалами 4 и 5, соответственно. Поверхность 31 (фиг.10) первого 2 и второго 3 колец выполнена в виде боковой поверхности усеченного круглого прямого конуса 31, соосного кольцу. Она касается со сферической поверхностью 28 (фиг.7) оправ 2,3 с плоскими зеркалами 4 и 5, соответственно, и прижимает их к корпусу 1 (фиг.1), выполнены в виде боковой поверхности усеченного круглого прямого конуса 31, соосного кольцу с внешней резьбой.respectively. The diameter of said circular straight cylinder of rings 8, 9 with external thread is larger than the diameter of circular straight cylinder 27 of frames 2, 3 with flat mirrors 4, 5, but less than the diameter of the spherical surface 28 of frames 2, 3 with flat mirrors 4 and 5, respectively. The surface 31 (figure 10) of the first 2 and second 3 rings is made in the form of a lateral surface of a truncated round straight cone 31, coaxial to the ring. It touches with a spherical surface 28 (Fig. 7) of frames 2,3 with flat mirrors 4 and 5, respectively, and presses them against the housing 1 (Fig. 1), made in the form of a lateral surface of a truncated round straight cone 31, coaxial to the ring with external thread.

ОПТ работает следующим образом.OPT works as follows.

Корпус 1 ОПТ (фиг.1, 2) с оправами 2 и 3 с плоскими зеркалами 4 и 5 и оправой 6 с нелинейным кристаллом 7 крепится к корпусу излучателя (на чертеже не показан) лазера накачки винтами, проходящими через отверстия 12 во фланце 11.The housing 1 OPT (Fig.1, 2) with frames 2 and 3 with flat mirrors 4 and 5 and the frame 6 with a nonlinear crystal 7 is attached to the housing of the emitter (not shown) of the pump laser with screws passing through holes 12 in the flange 11.

Поворотом вокруг продольной оси оправы 6 (Фиг.5 и 6) с нелинейным кристаллом 7 достигается необходимая взаимная ориентация поляризации излучения лазера накачки и осей индикатрисы показателей преломления нелинейного кристалла 7.By turning around the longitudinal axis of the frame 6 (FIGS. 5 and 6) with the nonlinear crystal 7, the necessary mutual orientation of the polarization of the pump laser radiation and the axis of the indicatrix of the refractive indices of the nonlinear crystal 7 is achieved.

Плоские зеркала 4 и 5 выставляются в необходимое положение путем изменения углового положения оправ 2 и 3, соответственно, прижимаются к корпусу 1 кольцами с внешней резьбой 8 и 9, соответственно, и фиксируются в корпусе 1 винтами 10, вкрученными в резьбовые отверстия 23 и 24, соответственно (фиг.3, 4).Flat mirrors 4 and 5 are set to the required position by changing the angular position of the frames 2 and 3, respectively, pressed against the body 1 by rings with external threads 8 and 9, respectively, and fixed in the body 1 by screws 10 screwed into the threaded holes 23 and 24, respectively (figure 3, 4).

После этого можно снимать и без последующей юстировки ставить обратно и закреплять корпус 1 ОПТ с зеркалами 4 и 5 и нелинейным кристаллом 7.After this, it is possible to remove and without subsequent adjustment to put back and fix the housing 1 of the OPT with mirrors 4 and 5 and a non-linear crystal 7.

Зеркало 4 пропускает излучение накачки и отражает выходное излучение ОПТ. Зеркало 5 служит выходным для излучения ОПТ и отражает обратно излучение накачки.Mirror 4 transmits pump radiation and reflects the output radiation of the OPT. The mirror 5 serves as the output for the radiation of the OPT and reflects back the pump radiation.

ОПТ с нелинейным кристаллом КТР генерирует выходное излучение с длиной волны ~1,58 мкм при использовании в качестве накачки излучения лазера с длиной волны λ=1,06 мкм.An OPT with a nonlinear KTP crystal generates output radiation with a wavelength of ~ 1.58 μm when laser radiation with a wavelength of λ = 1.06 μm is used as a pump.

Таким образом, создана компактная конструкция ОПТ, в которой отражатели резонатора ОПТ и нелинейный кристалл собраны в едином корпусе с минимальными зазорами.Thus, a compact OPT design was created in which the OPT resonator reflectors and the nonlinear crystal are assembled in a single housing with minimal gaps.

При этом, в связи с тем что зеркала резонатора ОПТ и нелинейный кристалл собраны и отъюстированы в едином корпусе, можно снимать, перемещать, и снова собирать ОПТ без проведения последующей юстировки.Moreover, due to the fact that the OPT resonator mirrors and the nonlinear crystal are assembled and aligned in a single housing, it is possible to remove, move, and reassemble the OPT without further adjustment.

Источники информации.Information sources.

1 Рябов С.Г., Торопкин Г.Н., Усольцев И.Ф. Приборы квантовой электроники. - М. Советское радио, 1976. - С.263 - 265.1 Ryabov S.G., Toropkin G.N., Usoltsev I.F. Devices of quantum electronics. - M. Sovetskoe Radio, 1976.- P.263 - 265.

2 http://www.solarlaser.com \ SOLAR Lasers Systems OPO SYSTEMS 4 \LP 604 Optical Parametric Oscillator User′s Manual - (прототип).2 http://www.solarlaser.com \ SOLAR Lasers Systems OPO SYSTEMS 4 \ LP 604 Optical Parametric Oscillator User’s Manual - (prototype).

Claims

An optical parametric generator containing a housing, with two frames placed with reflectors forming an optical resonator, in which the first reflector is made in the form of a flat mirror, and a non-linear crystal frame mounted in the resonator between the reflectors, characterized in that the second reflector is made in the form of a flat mirrors, the housing contains a flange having holes for mounting, and has a through inner cavity, including a first circular circular cylindrical cavity, from the first and second bases to The second cavity continues with the first and second truncated round straight straight conical cavities coaxially with it, the smaller bases of which are the bases of the first round straight cylindrical cavity, while the first and second truncated round straight conical cavities are bounded on the larger base side by the coaxial second and third round straight cylindrical cavities respectively, the diameter of these cavities being equal to or greater than the diameter of the larger base of the first and second truncated circular straight lines conical cavity, respectively, and from the second and third round straight cylindrical cavity to the corresponding edge of the body, coaxial first and second internal threads are made, the diameters of which are smaller than the diameter of the corresponding adjacent circular straight cylindrical cavity, a non-linear crystal frame is installed in the first round straight cylindrical cavity of the body with the possibility rotation, and the outer side surface of this frame includes part of a circular straight cylindrical surface having a diameter of Greater than or equal to the diameter of the first round straight cylindrical cavity in the housing, each frame with flat mirrors contains a through internal cavity for accommodating a flat mirror, and has an outer side surface from one edge in the form of a side surface of a round straight cylinder that passes to the other edge into a coaxially located truncated a spherical surface, the diameter of which is greater than the diameter of the specified circular straight cylinder, frames with flat mirrors are installed in the through inner cavity of the body in such a way that their spherical surfaces are pressed against the side surface of the first and second truncated round straight conical cavity of the housing, respectively, by means of the first and second rings having an external thread and forming a threaded connection with the first and second internal thread in the housing, respectively, and the round straight cylinder is fixed in the housing by retainers, while the rings have an inner surface including the lateral surface of a round straight cylinder and the lateral surface of a truncated adjacent to it circular right cone, expanding towards the edge ring with a spherical surface concerning frames with flat mirrors, wherein the diameter of said circular straight cylinder the diameter of a circular right cylinder frames with flat mirrors, but smaller than the spherical surface diameter of the rims with flat mirrors.