SU724035A1 - Method and device for inversing depolarized laser beam wave front - Google Patents

Method and device for inversing depolarized laser beam wave front Download PDF

Info

Publication number
SU724035A1
SU724035A1 SU782621836A SU2621836A SU724035A1 SU 724035 A1 SU724035 A1 SU 724035A1 SU 782621836 A SU782621836 A SU 782621836A SU 2621836 A SU2621836 A SU 2621836A SU 724035 A1 SU724035 A1 SU 724035A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
beams
diaphragm
polarization
phase plate
waveguide
Prior art date
Application number
SU782621836A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.Н. Блащук
Б.Я. Зельдович
Н.А. Мельников
Н.Ф. Пилипецкий
В.В. Рагульский
В.В. Шкунов
Original Assignee
Институт Проблем Механики Ан Ссср
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 Институт Проблем Механики Ан Ссср filed Critical Институт Проблем Механики Ан Ссср
Priority to SU782621836A priority Critical patent/SU724035A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU724035A1 publication Critical patent/SU724035A1/en

Links

Landscapes

  • Lasers (AREA)

Description

(54) СПОСОБ ОБРАЩЕНИЯ ВОЛНОВОГО ФРОНТА ДЕПОЛЯРИЗОВАННОГО ЛАЗЕРНОГО ПУЧКА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(54) METHOD OF APPEALING A WAVE FRONT OF A DIPOLARIZED LASER BEAM AND A DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

--- - . . --- -. .

Изобретение относитс  к лазерной технике и может быть испс)льэова{ о в адаптивной оптике и в лазерной fettMO  дерном синтезе. ;The invention relates to laser technology and can be used in adaptive optics and in laser nuclear synthesis. ;

Известно  вление обращени  волнового фронта при вынужденном рассе нии света l. Рассмотрен случай Полноетыо пол ризованных пучков. На практике более широко представлены случаи с пространственно неоднородной пол ризацией . Так, например, мощнЫе усилители на :неодимовом стекле внос т в пучок не только фазовые йска с нй , но и пространственно-нводнороД ое изменение пол ризации из-за наведенного двулучепреломлени . Дл  лазерного термо дерного синтеза можно использовать принцип самонаведени  Hia мишень , основанный на 6бра14еиии волнового фронта (рВФЬ.Но в этом процессе на этапе рассе ни  от мишени первоначальное слабое излучение сильно депол ризуетс .А именно это рассе нное поле надлежнт усилить и возвратить точно на мишень.The known phenomenon of wavefront reversal upon stimulated scattering of light l. The case of the full-polarized beams is considered. In practice, cases with spatially inhomogeneous polarization are more widely represented. So, for example, powerful amplifiers on: neodymium glass bring into the beam not only phase changes with ny, but also a spatially new water polarization change due to induced birefringence. For laser thermo-nuclear synthesis, the principle of Hia homing can be used, based on a 6-wave wavefront (rVFB). But in this process, at the stage of scattering from the target, the initial weak radiation is strongly depolarized. .

Известен способ и устройство дл  обращени  волнового фронту депол ризованного лазерного пучка 2.A known method and apparatus for reversing the wavefront of a depolarized laser beam 2.

В этом способе лазерный пучок пропускают через фазовую пластину и, i In this method, a laser beam is passed through a phase plate and, i

i01I.i.,i01I.i.,

ввод т его в нелинейную среду. Недостатком способа  вл етс  то, что пучки света с пространственно неоднородным распределением пол ризации переход т в обращенную волну частично: в отраженной назад волне присутствует фон. Дл  полностью депол ризованной накачки фон составл ет трет всей энергии рассе нной назад волны. Вс  энерги  не может пойти в обращенную волну, поскольку в объеме каустики линзыf фокусирующей пучок света в нелинейную среду, представлен весь набор хаотических пол ризаций, созданных распол ризованным устройством . Отрицательным следствием этог  вл етс  потер  контрастности углового распределени  импульса: по мере прохождени  усилительных каскадов фон, имеющий худшие характеристики по расходимости, усиливаетс  быстрее чем сам импульс.enter it into a nonlinear medium. The disadvantage of the method is that the light beams with a spatially inhomogeneous polarization distribution transform into the reversed wave partially: there is a background in the reflected back wave. For a fully depolarized pumping, the background is one third of the total energy of the backscattered wave. All the energy cannot go to the reversed wave, since the volume of chaotic polarizations created by the unbalanced device is presented in the caustic volume of the lens focusing the light beam into a nonlinear medium. The negative consequence of this is the loss of contrast in the angular distribution of the pulse: as the amplifier stages pass through, the background, which has worse divergence characteristics, is amplified faster than the pulse itself.

Цель изобретени  - устранение указанного недостатка и повышение эффективности обращени  волнового фронта.The purpose of the invention is to eliminate this drawback and increase the efficiency of the wavefront reversal.

Claims (2)

Это достигаетс  тем, что лазерный пучок,прошедший фазовую пластину, раздел ют на два пучка со взаимно ортогональными пол ризаци ми, в оДком из которых пол ризаций поворачивают на 90 и направл ют эти пучки в общую область нелинейной среды. Благодар  этому любой дервоначально вз тый пучок накачки с Любым хаотическим распределением пол ризации попадает внутрь волновода с единственной , а именно - с линейной пол ризацией .: При этом эффективность преоб раэовани  пучка накачки в точно обращенную волну максимальна. Предлагаемый способ можно реализовать с помощью устройства, содержа корпус, диафрагму, фазовую плас тину, линзУг световод с нелинейной средой, по коду луча за фазовой пластиной размещают последовательно элемент, развод щий лучи по ПОЛ ри ацийм, а на пути этих двух лучей. помещак)т фазовращатель и компёНсатор , при этом корпус устройств выполнен е возможностью поворота во руг продольной оси, проход щей чере центр диаф рагмь. На чертеже изображена схема рас ni3ji6 eHHH . оптических элементов устрОйстёа , осуществл ющего указанный способ. Схема содержит лазерный.луч 1 с поперечно неоднородной пол ризацией пр моугольную диафрагму 2, фазовую пластину 3, элемент 4, развод щий пучкиПО взаимно ортогональным пол  ризаци м на конечный угол (в данном примере-двулучепреломл ющий клин}, . фазовращатель 5, компенсатор 6, фоку сирующий элемент 7 (собирающа  линза ) , пр моугольный волновод 8, общий корпус 9, пучки 10 и 11 со взаимно перпендикул рными ортами пол  рйзации ; (;,./:. : - --.i.-.. „-,... . Лазерный луч .1,проход  диафрагму 2, фазтэвую пластину 3, расщепл е й гём ДОуй -ён е ом л ющй клШ .4 на пучки 10 и 11 со .но Перпе дикул рными ортами пол р1 зации. Эле менты 2,3,, и 4 расположены на рассто  нии (З -- друг от друга, где d наименьша  из сторон диафрагмы, X - длина вОлны обращаемого излучени . Фазовращателем 5 пол ризаци  пучка 10 поворачиваетс  на 90 дО совпадени  с напр жением пол ризаци другого пучка 11, Прозрачна  пластина б необходима дл  компе.нсации положительной разности хода, набран ной лучом 11 после прохождени  фазовращател  5, т.е. луч 11 прёобретает , тот же дополнительный оптичес кий путь, что и луч 10. Фокусирующи элемент - линза 7 направл ет оба пу ка в волновод 8. Линза отображает пр моугольную диафрагму 2 на подобный пр моугольный вхОд волновода 8 Всё перечисленные элементы жестко кр п тс  в единичном корпусе 9, который пОсле установки в рабочее сос тО нйё может поворачиватьс  вокруг родольной оси устройства, проход ей через центр диафрагмы. Благодар  тому, что беспор дочно ол ризованный пучок превращаетс  два с совпадающими линейными пол изаци ми , а потом эти два пучка сво тс  в единую область нелинейной реды в волноводе, происходит олное обращение волнового фрона . Таким образом, назад- из схемы по обратному пути из волновода к диафрагме, а затем точно по трассе луча 1 (навстречу ему) пойдет пространственно-пол ризационно обращенна  волна с улучшенными энергетическими ,  ркостными и контрастными характеристиками . Уравнивание интенсивностей в оптических плечах 10 и 11 достигаетс - поворотом устройства как целого вокруг оси вращени . Предлагаемое устройство при использовании в. мощных лазерных системах может значительно улучшить угловые характеристики пучков, что приведет к более простому получению высоких пиковых интенсивностей, и как следствие, к удешевлению лазерных систем и повышению производительности труда при проведении научных исследований . ,. Формула изобретени  1. Способ обращени  волнового фронта депол ризованного лазерного пучка, включающий пропускание пучка через фазовую пластину и введение его в нелинейную среду, отличающийс  тем, что, с Целью повышени  эффективности обращени ,лазерный пучок, прошедший фазовую пластину , раздел ю.т на два пучка со взаимно ортогональными пол ризаци ми, в одном из которых пол ризацию поворачивают на 90 и направл ют эти пучки в общую область нелинейной среды. 2. Устройство дл  осуществлени  способа по П.1, содержащее корпус, диафрагму, фазовую пластину, линзу, световод с нелинейной средой, отличающеес  тем, что по ходу луча за фазовой пластиной размещают последовательно элемент, развод щий лучи по пол ризаци м, а на пути этих двух лучей помещают фазовращатель и компенсатор. При этом корпус устройства выполнен с возможностью поворота вокруг продольной оси, проход щей через центр диафрагмы . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Зельдович Б.Я. и др. Письма в ЖЭТФ, 1972, 15, с. 160. This is achieved by separating the laser beam that has passed the phase plate into two beams with mutually orthogonal polarizations, in one of which the polarizations are rotated 90 and directing these beams to the general area of the nonlinear medium. Due to this, any primordially taken pump beam with Any random polarization distribution falls inside the waveguide with a single, namely, linear polarization.: At the same time, the efficiency of converting the pump beam into exactly reversed wave is maximum. The proposed method can be implemented using a device, containing a housing, a diaphragm, a phase plate, a lens of an optical fiber with a nonlinear medium, an element is placed successively along the line of the two rays along the path of the two plates along the code of the phase plate. The phase shifter and compressor are placed; in this case, the case of the devices is made by the possibility of rotation along the longitudinal axis passing through the center of the diaphragm. The drawing shows a diagram of the races ni3ji6 eHHH. optical elements of the device implementing this method. The circuit contains a laser beam 1 with a transversely inhomogeneous polarization of a rectangular diaphragm 2, a phase plate 3, an element 4 which spreads the beams of the orthogonal polarization at the final angle (in this example, a birefringent wedge}, phase shifter 5, compensator 6 , focusing element 7 (converging lens), rectangular waveguide 8, common body 9, beams 10 and 11 with mutually perpendicular floor polarization; (;;..:.: - -. i.- .. The laser beam .1, the passage of the diaphragm 2, the phase plate 3, split it with a beam of a DUI-th ellum luminescent class .4 into beams 1 0 and 11 according to the perpendicular polarization orts. The elements 2,3, and 4 are located at a distance (3) from each other, where d is the smallest side of the diaphragm, X is the length of the full reversal radiation. 5, the polarization of the beam 10 is rotated 90 dO to coincide with the voltage of the polarization of the other beam 11. A transparent plate b is needed to complete the positive path difference gained by the beam 11 after passing the phase shifter 5, i.e. The beam 11 has the same additional optical path as the beam 10. The focusing element - lens 7 directs both into the waveguide 8. The lens displays the rectangular aperture 2 at a similar rectangular input of the waveguide 8 All of these elements are rigidly fixed In unit housing 9, which, after installation in the working space, the head can be rotated around the device's parent axis, passing through the center of the diaphragm. Due to the fact that the randomly polarized beam turns into two with coinciding linear fields, and then these two beams are reduced to a single region of nonlinear waveguide, a complete wavefront reversal takes place. Thus, backward from the circuit on the way back from the waveguide to the diaphragm, and then exactly along the path of beam 1 (towards it), a spatially polarized reversed wave with improved energy, brightness and contrast characteristics will go. Equalization of intensities in the optical arms 10 and 11 is achieved by rotating the device as a whole around the axis of rotation. The proposed device when used in. High-power laser systems can significantly improve the angular characteristics of the beams, which will lead to simpler obtaining of high peak intensities, and as a result, to cheaper laser systems and increased productivity in scientific research. , Claim 1. A method for converting a wave front of a depolarized laser beam, comprising passing the beam through a phase plate and introducing it into a nonlinear medium, characterized in that, with the aim of increasing the conversion efficiency, the laser beam passing the phase plate is divided into two beams with mutually orthogonal polarizations, in one of which the polarization is rotated by 90 and directs these beams to the general area of the nonlinear medium. 2. An apparatus for carrying out the method of Claim 1, comprising a housing, a diaphragm, a phase plate, a lens, a light guide with a nonlinear medium, characterized in that along the beam behind the phase plate an element is placed successively polarizing, the paths of these two rays are placed on the phase shifter and compensator. In this case, the device body is designed to rotate around a longitudinal axis passing through the center of the diaphragm. Sources of information taken into account in the examination 1.Zeldovich B.Ya. JETP Letters, 1972, 15, p. 160 2.Блащук В.Н. и др. Вынужденное рассе ние депол ризованных пучков теори  и эксперимент. Депонирована ИПМ АН СССР, 1978, с. 1-15.2.Blaschuk V.N. and others. Forced scattering of depolarized beams theory and experiment. Deposited by the Institute of Applied Physics of the Academy of Sciences of the USSR, 1978, p. 1-15.
SU782621836A 1978-05-25 1978-05-25 Method and device for inversing depolarized laser beam wave front SU724035A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782621836A SU724035A1 (en) 1978-05-25 1978-05-25 Method and device for inversing depolarized laser beam wave front

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782621836A SU724035A1 (en) 1978-05-25 1978-05-25 Method and device for inversing depolarized laser beam wave front

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU724035A1 true SU724035A1 (en) 1981-10-07

Family

ID=20767257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782621836A SU724035A1 (en) 1978-05-25 1978-05-25 Method and device for inversing depolarized laser beam wave front

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU724035A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6047011A (en) Optical harmonic generator
JPH0533837B2 (en)
Iskhakov et al. Macroscopic pure state of light free of polarization noise
US8373924B2 (en) Frequency-tripled fiber MOPA
SU412698A3 (en)
CN111010789A (en) Photoinduced liquid plasma grating terahertz amplification method and device
KR0149771B1 (en) Solid state laser for highpower laser beam generation
US3668536A (en) Light amplifier stages
SU724035A1 (en) Method and device for inversing depolarized laser beam wave front
US4068190A (en) Laser system having frequency doubling
US3234475A (en) Efficient optical harmonic generation, parametric amplification, oscillation and modulation
Basov et al. Powerful laser systems with phase conjugation by SMBS mirror
US3541468A (en) Pulsed laser array
Shkalikov et al. On the development of controllable sources of single-photon states with an orbital angular momentum on the basis of spontaneous parametric down-conversion of light
US3409819A (en) Internal laser harmonic generator with frequency separating prism output coupler
Wang et al. Populations of B 2 Σ u+ and X 2 Σ g+ electronic states of molecular nitrogen ions in air determined by fluorescence measurement
US3514709A (en) Method and device for amplification of a laser pulse
US4128772A (en) Generation of tunable far-infrared radiation
SU972461A1 (en) Optical irradiation polarization control method
Belousov et al. Experimental study of wave-front reversal in stimulated temperature and Mandel’shtam–Brillouin scattering and stimulated temperature scattering in liquids
CN204304214U (en) The even sliding system of a kind of single beam circular polarization
Efimkov et al. Investigation of systems for obtaining short high-power pulses by wavefront reversal of the radiation in a stimulated Brillouin scattering mirror
US3452296A (en) Laser system for generating coherent light
Davis et al. Raman maser study of optical difference frequency production
SU586769A1 (en) Aerial arrangement with electric swinging of ray in two planes