SU1561780A1 - Гелий-неоновый лазер - Google Patents

Description

(46) 15.. Кюл. V 30

(21)4393019/25

(22)17.03.88

(72) Г.Ю.Григорьев, Я.М.Бондарчук, А.В.Зарубин, В.Д.Климов, О.И.Корпан, ЯоМ.Кравгц, Д.С.Крысюк, М.П.Строкова, Т.А.Удалоеа к Н.Г.Щепетов

(53)621.375.8 (088,8)

(56)D.Rosenberger et al . Oscillation of the three 3p-2s transitions

in a mixture, Phys. Lett. 1964, 9, № 1, 29-31.

K.Bergman, W.Demtroder. uew cascade laser transition in He-flfe mixture . Phys, Lett. 1969, 29A, №2, p. 94- 95.

(54)ГЕЛЙЙНЕОНОВЫЙ ЛАЗЕР (57)Иобретснне относитс  кобласти ква-;

нтовой электроники и может быть игпользовано при создании He-Ne лазеров, примен ющихс  в диагностических средствах контрол  содержани  йыгокоток- снчного химического вещества - фтористого водорода. Целью изобретени   вл етс  повышение КПД и мощности излучени  He-Ne лазера на длине волнм j2,3951 мкм. Б Ие-Ne лазере оптический резонатор выполн етс  с селективными добротност ми на длинах волк Л, - 3,3913, Лг«- 2,3951, Аэ 2,0350 и А 1,1523 мкм. При соответствующем выборе доброткостей, а также парциальных давлений fie н Me и полного давлени  рабочей среды достигаетс  эффективное излучение на длине волны 2,3951 мкм. 2 кг.

Изобретение относитс  к области квантовой электроники и может быть использовано дл  создани  гелийнеоно- вых лазеров, примен ющихс  в диагностических средствах контрол  высокотоксичных фторсодержащих химических веществ.

Целью изобретени   вл етс  повыше - ние КПД и мощности излучени  лазера на длине волны 2,3951 мкм.

На фиг. 1 показана принципиальна  схема энергетических уровней He-Ne лазера на,фиг. 2 - зависимость мощности W излучени  с длиной волны 2,3951 мкм от полного давлени  рабочей среды дл  различных отношений парциальных давлении гели  РНе И неона Рщев рабочей сррде.

He-Ne лазер содеркит расположенный в оптическом резонаторе и подключенный к источнику питани  активный элемент, заполненный рабочей средой. Оптический резонатор лазера выполнен с селективными добротност ми Qi;,Q.;S 0,3 и Q$ соответственно на длинах волн А, 3,3913, Аг 2,3951, А, 2f(JJ5U и А4 1,1523 мкм, при этом срот- чпе-1 ни  добротностей удовлетвор ют услови м

3 Qi : Qs 600

2 Ог : Q3 20 10 Q4 r Q3 2000.

j

Отношение парциального давлени  гелшА РНЈК парциальному давлению неона Р f в рабочей среде и полное давление

IV рабочей среды удовлетвор ют ;сло- ви м

0,1 мм рт.ст. Ј Р J м.м р ,ст.

He-Ne лазер работает спедуюшим обратом

При включении источника питани  и подаче напр жени  на активный элемент происходит возбуждение рабочей среды, при этом в случае оптимально- го тока разр да заселенность уровней 38г и 25 обратно пропорциональна диаметру d разр дной трубки активно- го элемента, а мощность излучени  пропорциональна  d и зависит от отношени  длины 1 разр дной трубки к диаметрус Приведенные соотношени  добротностей селективного резонатора и состав рабочей среды Не-Ne лазера обеспечивают эффективную генерацию излучени  на дчине волны ,3951 м за счет насыщени  перехода ,, и быстрой дезактивации уровн  2S., , при отом подаетс  генераци  излучени  на длине полны Д3 2,0350 мкм перехода . Оптимальное дл  достижени  максимальной мощности излучени  отношение длины разр дной трубки к ее диаметру лежит л интервале 150 1/d Ј 500.

При конкретной реализации изобретени  He-Ne лаъер работает при длине газоразр дной трубки 1 25-100 см и излучает до 2 мВт на длине волны А г 2,,3951 при токе разр да 20-30 мЛ и диаметре разр дного капилл ра пор дка б мм. При использовании оптического резонатора, включающего глухое

0

5

.

0

5

30

отражающее леркапо и пыходчпе зерк по И дпгтектричееким пног ог.поинын покрытием , ктффитшентн отр жеттич н  дни нах волн , А-, и Д,, составл ют соответственно R A1e9R-99%, R 90%, RA,50%, R/4t 8-g97.7

Использование He-Ne лалера, эффективно излучающего н  длине волны Лл 2,3951 мкм, позвол ет проектировать системы контрол  пысскотокснч- ных химических веществ, в частности, газообразного фтористого водорода.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Гелийнеоновый лазер, содержащий расположенньс г в оптическом резонаторе jH подключенный к ИСТОЧНИКУ питани  Активный элемент, заполненный рабочей , средой, о т л и чаю : и и с   тем чтог с цепью повышени  ХПД и мощности излучени  на длине волны 2,3951 мкм, оптический резонатор выполнен с селективными добротност ми Qf, Q, Q и Qq соответственно на длинах воггн А, 3,3913, f 2,3951, Д3 и Л 1,1521 мкм, при зтом соотношение добротностей, отношение парциального давлени  гели  Рцек парциачьному давлению неона рабочей среде и попное давление рабочей среды удовлетвор ют ус;говй м:

   г Q Ј600; : Qj 20; 10 #Q4

   03 2000; 4 PHe/PMpi12;

   0,1 мм рт.ст.

   .$ P Ј 3 мм рт.ст,

   V

   6:1