SU321183A1

SU321183A1 -

Info

Publication number: SU321183A1
Application number: SU1284820A
Authority: SU
Inventors: Д. иова В. М. Овчинников А. М. Маругин В. Я. Алаев
Priority date: 1968-11-25
Filing date: 1968-11-25
Publication date: 1974-05-05

Description

Изобретение относитс к моноимпульсным оптическим квантовым генераторам (ОКГ) с электрооптическор модул цией добротности. Способ может быть использован в скоростной съемке, дальнометрии, голографии и т. д. дл получени моии1ых оптических импульсов с высокой степенью временной и пространственной когерентности.This invention relates to monopulse optical quantum oscillators (laser) with electro-optical Q-switching. The method can be used in high-speed imaging, ranging, holography, etc., to obtain my own optical pulses with a high degree of temporal and spatial coherence.

Известен способ модул ции добротности резоиатора ОКГ нутем подачи на электрооптическкй затвор yиpaвл юи eгo импу.чьса с крутым передним фронтом, довод щего добротность резонатора до максимума.There is a known method for modulating the Q factor of a laser resonator by supplying it to the electro-optical gate of an electric motor with a steep leading front, which maximizes the Q factor of the resonator.

При использовашп известного способа излучение генерируетс одновременно на нескольких продольных и поперечных модах, поэтому дл сужени спектрального состава и улучшени нростра1 ственной структуры излучени необходима селекци тинов колебаний с иснользованием элементов дл глубокой дискриминации добротиостей отдельных мод (эталонов Фабри - Перо, диафрагм и т. д.), что усложн ет коиструкцию ОКГ и вносит дополнительные потери.Using a known method, radiation is generated simultaneously in several longitudinal and transverse modes, therefore, to narrow the spectral composition and improve the structural structure of the radiation, it is necessary to select oscillations using elements to deeply discriminate the good qualities of individual modes (Fabry-Perot standards, diaphragms, etc.). ), which complicates the coherence of the laser and introduces additional losses.

Цель изобретени заключаетс в разработке способа модул ции добротиости ОКГ, обеспечивающего улучшение спектральной и пространственной структуры излучени без применени доиолнительиых селектирующих элементов и значительное понижение адгалитуды открывающего сигнала. Достигаетс она тем, что сначала на затвор подают предварительный управл ющий импульс, обеспечивающий повьииение добротности резонатора доThe purpose of the invention is to develop a method for modulating the goodness of a laser that provides an improvement in the spectral and spatial structure of the radiation without the use of additional selective elements and a significant reduction in the opening signal adhesitant. It is achieved by first applying a preliminary control impulse to the gate, which ensures a good quality of the resonator

20-60% от максимального значени , а открывающий нмнульс подают иосле формироваии в резонаторе слабого одночастотиого IМ и у л ь с а ге не р а ц и и.20-60% of the maximum value, and the opening nmnulse is fed and after formation in the resonator of a weak single-frequency IM, and in the case of a single frequency signal.

По предлагаемому способу в момент, когда иол действием излучени накачки в акгивном элемеите ОКГ достигаетс максимальна инверси населенности, на электрооитический затвор подают .предварительный управл ющий импульс, амплитуду которого выбирают с таКИМ расчетом, чтобы обеспечить увеличение добротности резонатора до 20-60% максимального значени . Фактическа величина подаваемого импульса зависит от параметров затвора и подбираетс экспериментально, измерением зависимости проиускани затвора от величины уиравл юпшго сигиала.According to the proposed method, at the moment when the action of pump radiation in an active element of the JAG reaches the maximum population inversion, a preliminary control pulse is applied to the electro-gate valve, the amplitude of which is chosen with this calculation to ensure an increase in the Q-factor of the resonator to 20-60% of the maximum value. The actual magnitude of the impulse supplied depends on the parameters of the shutter and is chosen experimentally by measuring the dependence of the penetration of the shutter on the magnitude of the pulse.

Так как добротность резонатора в этот период низка, то генераци из спонтанной люмииесцеиции развиваетс медленно. Вследствне этого даже наличие слабо дискриминирующих элементов (отражателей резоиатора) приводит к развитию колебаний только одного типа, соответствующего минимальиым потер м, т. е. к генерации одночастотного нмЗатем в момент, соответствующий формированию слабого имнульса генерации, наступающий примерно через 5-10 мксек после подачи предварительного импульса, добротность резонатора довод т до максимума путем подачи на затвор открывающего напр жени . При этом вырабатываетс гигантский одночастотпый импульс излучени , спектрально-пространствеппа структура которого соответствует структуре имнульса, который был выделеп в процессе медленного развити генерации .Since the Q factor of the resonator is low during this period, the generation from spontaneous luminescence proceeds slowly. Owing to this, even the presence of weakly discriminating elements (reflectors of the resonator) leads to the development of oscillations of only one type corresponding to minimal losses, i.e., generation of single-frequency nmW, then at the moment corresponding to the formation of a weak generation pulse, occurring approximately 5-10 μsec after filing the pre-pulse, the Q-factor of the resonator is maximized by applying an opening voltage to the gate. In this case, a giant single-frequency radiation pulse is produced, the spectral space of the structure of which corresponds to the structure of impulse, which was separated in the process of slow development of generation.

Благодар тому, что развитие слабого импульса фактически не мен ет )П1версии населенности , мощность выходного импульса близка к мощности гигантского импульса, полученного при обычном способе .модул ции добротности .Due to the fact that the development of a weak pulse does not actually change) Population Versions, the power of the output pulse is close to the power of a giant pulse obtained using the usual method of Q-switching.

Таким образом, предлагаемый способ позвол ет не только получить одномодовую структуру генерации, по п повысить концентрацию энергии па выбранной моде.Thus, the proposed method allows not only to obtain a single-mode generation structure, but to increase the energy concentration in the selected mode.

Если управл ющему и.мпульсу придать фор.му сипусонды с периодом, близким к периоду основного механического резонанса электрооптнческого кристалла или его гармоник , то амплнтуда управл ющего и.мпульса может быть у.меньщена в дес тки раз за счет вторичного электрооптического или пьезооптпческого эффекта.If the control impulse is imparted with a form factor with a period close to the period of the basic mechanical resonance of an electro-optic crystal or its harmonics, then the amplitude of the control impulse can be reduced tenfold due to the secondary electro-optical or piezo-optic effect.

П р е д е т изобретени PREDE E invention

Способ модул цпи добротности резоиатора оптического квантового генератора путем подачи )шравл 1ющего импульса напр жени па электрооптический затвор, отличающийс тем, что, с целью улучщени модовой структуры выходного излучеип оптического квантового генератора, амплитуду управл ющего импульса ограничивают до 0,2-0,6 его максимального значе 1и , соответствующего полному открыванию затвора, а в момент, соответствующий началу генерации, а.мплитуду импульса увеличивают до макси.мума.The modulus of the quality factor of an optical quantum oscillator resonator by applying a voltage pulse to the electro-optical gate, characterized in that, in order to improve the mode structure of the output radiation of the optical quantum generator, the amplitude of the control pulse is limited to 0.2-0.6 the maximum value of 1i, corresponding to the full opening of the shutter, and at the moment corresponding to the beginning of generation, the amplitude of the pulse is increased to a maximum of moum.