SU884526A1 - Лазер - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области квантовой электроники, в частности, к устройствам импульсного или непрерывного действи  с регулир земой длительностью импульса излучени  или мощностью. Известен лазер, содержащий две активные среды (генератор и усилитель) источниками накачки и оптическую систему I. Однако, это устройство требует применени  сложной системы синхронизации генератора с усилителем. Другим недостатком цвл етс  то, что оптическ(а  система лазера из-за наличи  в ней полупрозрачных элементов имеет недостаточно широкий спектральный диапазон /чиач/м-лш 102 (Лтах) roin - верхн   И НИЖНЯЯ граница длины волны), к недостаткам следует отнести также наличие двух активных сред с источниками накачки и трудности при конструировании лазера, обусловленные ограниченным выбором или полным отсутствием прозрачных, однородных и оптически прочных материалов дл  дальних ультрафиолетового и, особенно, инфракрасного диапазонов. Наиболее близким к предлагаемому изобретению  вл етс  лазер, содержащий резонатор, внутри которого расположена активна  среда с источником накачки 2.

(54) ЛАЗЕР В данном устройстве оптическа  система включает в себ  сложные конструктивные элементы, в частности затвор дл  модул ции добротности и полупрозрачные элементы, которые сужают спектральный диапазон до тах//.тт 102. Цель изобретени  - расширение спектрального диапазона и повыщение эффективности управлени  мощностью и длительностью импульса излучени . Это достигаетс  тем, что резонатор в предлагаемом лазере образован крышеобразным и плоским металлическими зеркалами , между активной средой и плоским металлическим зеркалом расположен плоский зеркальный дифракционный экран, выполненный подвижным в направлении, перпендикул рном оптической оси, и перекрывающий не менее половины апертуры пучка излучени , причем зеркальна  поверхность экрана обращена к активной среде и параллельна ребру крышеобразного зеркала. При этом вдоль ребра крышеобразного зеркала выполнена щель регулируемой ширины . Па чертеже изображена схема предлагаемого устройства. Лазер содержит активную среду 1 с источником накачки (на чертеже не показан ), крышеобразное и плоское металлические зеркала 2 и 3, плоский зеркальный дифракционный экран 4 с механизмом 5 перемещени , выполненным, например, в виде микрометрического винта, причем в крышеобразном зеркале 2 выполнена щель 6 регулируемой ширины.

Устройство работает следующим образом . Так как дифракционный экран 4 перекрывает не менее половины апертуры резонатора , образованного зеркалами 2 и 3, то генератор лазера возбуждаетс  только той долей излучени , котора  проникает в область геометрической тени экрана 4, в результате чего оптический путь луча в генераторе имеет дифракционный излом на краю экрана 4. Угол излома, а с ним добротность резонатора, и следовательно, длительность импульса излучени  или мощность регулируют перемещением экрана 4 в направлении, перпендикул рном оптической оси, либо изменением ширины щели 6 в крышеобразном зеркале 2. Излучение генератора , тер емое на краю экрана 4, усиливаетс  путем многократного прохождени  излучени  через активную среду I. При фиксированной щирине -щели 6 крышеобразного зеркала 2 число проходов зависит от глубины вдвигани  экрана 4 в резонатор , однако не превышает четырех. В процессе многократного прохождени  через активную среду 1 начальное сечение пучка генератора увеличиваетс  благодар  дифракционной расходимости до размера выходной апертуры лазера, который определ етс  рабочей площадью зеркальной поверхности дифракционного экрана 4.

Лазер прост в изготовлении и эксплуатации , так как его оптическа  система не содержит (в отличие от прототипа) затвора дл  модул ции добротности и дорогосто щих полупрозрачных элементов. Кроме того, его оптическа  система имеет широкий спектральный диапазон, который в случае безокопной активной среды составл ет Лшах//мпш 10 (вместо 102- в прототипе ), так как ширина диапазона определ етс  лишь отражательной способностью используемых оптических материалов, в частности металлов. При неизменном уровне накачки и параметров активной среды можно плавно регулировать мощность излучени . Причем регулирование мощности

импульсного лазера достигаетс  плавным изменением длительности импульса.

Эффективность данного лазера подтверждаетс  результатами эксперимента на активной среде импульсного химического DF-С02 лазера с передачей энергии; длина волны излучени  10,6 мкм; коэффициент усилени  слабого сигнала 0,05-

0,06 смреализованный диапазон плавной регулировки длительности импульса- от нескольких мкс до 100 не, причем полученна  длительность 100 не не  вл етс  предельной дл  данного устройства, поскольку она онредел етс  в данном случае особенност ми источника накачки и активной среды.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Лазер, содержащий резонатор, внутри которого расположена активна  среда с источником накачки, отличающийс  тем, что, с целью расширени  спектрального диапазона и повышени  эффективносл: управлени  мощностью и длительностью лмпульса излучени , резонатор образован крышеобразным и плоским металлическими зеркалами, между активной средой и плоским металлическим зеркалом расположен плоский зеркальный дифракционный экран, выполненный подвижным в направлении , перпендикул рном оптической оси, и перекрывающий не менее половины апертуры пучка излучени , причем зеркальна  поверхность экрана обращена к активной среде и параллельна ребру крышеобразного зеркала.
2. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е ес   тем, что вдоль ребра крышеобразного зеркала выполнена щель регулируемой ширины .

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:

   1.Максимов В. В. и др. Экспериментальное исследование способа управлени  формой импульса излучени  усилител  на СОд, «Квантова  электроника, 1979, 6, № 3, с. 513.

   2.Патент Великобритании 1355637, кл. Н 01 S 3/00, опублик. 1974 (прототип).