SU878137A1

SU878137A1 - Лазер с внутрирезонаторным удвоением частоты излучени

Info

Publication number: SU878137A1
Application number: SU802891703A
Authority: SU
Inventors: А.А. Казаков; Е.А. Шалаев
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4147
Priority date: 1980-03-07
Filing date: 1980-03-07
Publication date: 1988-08-15

Abstract

ЛАЗЕР С ВНУТРИРЕЗОНАТОРНЫМ УДВОЕНИЕМ ЧАСТОТЫ ИЗЛУЧЕНИЯ, содержащий активный элемент и модул тор добротности, помещенные в основное плечо оптического резонатора, образованного зеркалами, и нелинейньй элемент, помещенный в дополнительное плечо резонатора, образованное двум зеркалами, одно из которых общее с основным плечом резонатора , о т л и чаю щ и и с тем, что, с целью увеличени КПД лазера, между активным элементом и общим зеркалом установлено устройство дп разворота луча, выполненное в виде, по крайней мере, одной призмы, входна грань которой установлена под углом Брюстера к пучку основного излучени , и 90-градусного вращател плоскости пол ризации основного i излучени , установленного между призмой , и общим зеркалом. (Л

Description

(Х

00

со Изобретение относитс к области квантовой электроники и может быть использовано при создании эффективных источников излучени оптического диапазона,. Известно устройство дл получени мощного электромагнитного излучени оптического диапазона, включающее ла зер и удвоитель частоты излучени , помещенный внутрь резонатора лазера Однако мала устойчивость к механическим возмущени м и сложность юстировки не позвол ют использовать эти устройства в современном приборо строении. Наиболее близким к предложенному вл етс лазер, генерирующий импульсы с длиной волны излучени 0,532 мкм содержащий активный элемент, модул тор добротности и нелинейный элемент дл удвоени частоты основного излучени , помещенные внутрь оптического резонатора. Резонатор такого лазера образован трем зеркалами с различными коэффициентами отражени на дли нах волн основного излучени и второй гармоники. Активный элемент и мо дул тор добротности размещаютс в основном плече резонатора, нелинейный элемент размещаетс в дополнительном плече резонатора. Недостатками прототипа вл ютс сложность юстировки трехзеркального резонатора, его мала устойчивость к внешним возмущени м, высока .расходимость основного излучени в плоскости синхронизма .нелинейного элемента, что снижает эффективность лазера. Кроме того, в рассматриваемом прототипе вывод излучени осуществл етс под углом к оси резонатора , что увеличивает габариты лазера и создает эксплуатационные -трудности . Цель изобретени - увеличение КПД лазера, Поставленна цель достигаетс тем что в лазере с внутрирезонаторным уд воением частоть излучени , содержащем активный элемент и модул тор доб ротно.сти, помещенные в основное плечо опти.ческого резонатора, образо-. ванного зеркалами, и нелинейный элемент , помещенный в дополнительное плечо резонатора, образованное двум зеркалами, одно из которых общее с основным плечом резонатора, между активным элементом и общим зеркалом установлено устройство дл разворота луча, выгюл11енное в виде по крайней мере одной призмы, входна грань которой установлена под углом Брюстера к пучку основного излучени , и 90-градусного вращател плоскости пол ризации основного излучени , установленного между призмой и общим зеркалом, Па чертеже изображена оптическа схема предложенного устройства. Активный элемент лазера 1 и модул тор добротности 2 .помещены в основное 1шечо резонатора, образованного зеркалами 3, 4. Между активным элементом установлено устройство дл разворота луча на 90°, состо щее из призмы 5 и 90-градусного вращател плоскости пол ризации основного излучени 6, выполненного, например,/ из кристаллического кварца. Нелинейный элемент 7 установлен в дополнительном плече резонатора между зеркалами 3,4. В принципе, при использовании общего зеркала дл основного и дополнительного плеч резонатора необходимо, чтобы суммарный разворот луча, осуществл емый- выходным зеркалом и устройством разворота луча, составл л 180°, В предложенном устройстве выбраны 90-градусное устройство разворота луча и зеркало , установленное под углом 45 к оси резонатора, которое также обеспечивает разворот луча на 90, Такое расположение элементов позвол ет осуществить оптимальную компоновку оптической схемы устройства и получить минимальные габариты. Устройство работает следующим образом, При возбуждении активного элемента (чертеж), например импульсной лампой накачки, и при включении модул тора добротности 2, в резонаторе , образованном зеркалами 3, 4 и устройством дл разворота луча на 90°, возникает пол ризованное излучение . При прохождении излучени через нелинейный элемент 7 оно частично преобразуетс в излучение второй гармоники, которое после отражени от . глухого зеркала 3 выво-, дитс из резонатора через выходное зеркало 4, Глухое зеркало 3 имеет высокий коэффициент отражени дл основного излучени и излучени второй гармоники. Выходное зеркало 4

имеет высокий коэффициент отражени дл основного излучени и прозрачно дл излучени второй гармоники. Непреобразованное излучение основной частоты после отражени от зеркал 3, 4 возвращаетс в основное плечо резонатора длд поддержани режима генерации. Устройство разворота луча на 90° может быть выполнено в виде 90-градусной поворотной призмы. Оптический резонатор такого лазера обладает хорошей устойчивостью к раэъюстировке зеркала 3. Изменение углового положени зеркала 3 на несколько градусов не приводит к разъюстировке резонатора. Происходит лишь небольшое смещение п тен излучени на этом зеркале. Кроме того, резонатор такого типа может быть съюстирован при помощи одного элемента , например поворотной 90-градуной призмы. Остальные оптичекие элементы могут быть жестко зафиксированы в конструкции.

Дл повышени КПД лазера путем уменьшени расходимости основного излучени в плоскости синхронизма нелинейного элемента устройство дл разворота лума на 90° выполнено в виде призмы 5, входна грань которой установлена под углом Брюстера к. пучку основного излучени . При прохождении призмы 5 пучок расшир етс

в горизонтальной плоскости в п раз. где п - показатель преломлени материала призмы. При этом происходит уменьшение расходимости излучени в п раз в этой же плоскости. Установка призм 5 под углом Брюстера уменьшает потери на этом элементе и приводит к пол ризации пучка основного излучени в горизонтальной плос0 кости.

При прохождении излучени через 9О-градусный вращатель плоскости пол ризации 6 его пол ризации становитс вертикальной. Таким образом

5

формируетс пучок с малой расходимостью в плоскости синхронизма нелинейного элемента.

Работа предложенного устройства с использованием алюмоиттриевого грана0 та, активированного ионами неодима, в качестве активного элемента и нелинейного элемента из иодата лити показала его высокую надежность,простоту юстировки и эксплуатационное

5 удобство. При использовании устройства дл разворота луча на 90, состо щего из двух призм и вращател плоскости пол ризации основного излучени , эффективность лазера повы0 шаетс в 2 раза по сравнению с лазером , в котором дл разворота луча ис пользуетс 90-градусна поворотна призма.

Claims

ЛАЗЕР С ВНУТРИРЕ30НАТ0РНЫМ УДВОЕНИЕМ ЧАСТОТЫ ИЗЛУЧЕНИЯ, содержащий активный элемент и модулятор добротности, помещенные в основ ное плечо оптического резонатора, образованного зеркалами, и нелинейный элемент, помещенный в дополнительное плечо резонатора, образованное двумя зеркалами, одно из которых общее с основным плечом резона·’ тора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения КПД лазера, между активным элементом и общим зеркалом установлено устройство для разворота луча, выполненное в виде, по крайней мере, одной призмы, входная грань которой установлена под углом Брюстера к пучку основного излучения, и 90-градусного вращателя плоскости поляризации основного· излучения,' установленного между призмой. и общим зеркалом.

00 м 00

00 м