Двухчастотный импульсный @ -лазер

Двухчастотный импульсный @ -лазер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.Я0„„1247981 (у 4 Н 01 8 3/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ .

ЬМБль ц i-ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 38!5954/24-25 (22) 27.11.84 (46) 30.07.86. Бюл. У 28 (72) В.А.Кузьменко (53) 621.375.8(088 ° 8) (56) Патент США N- 3840823, кл. Н 01 $ 3/08, 1974.

Анохов С.П. и др. Перестраиваемые лазеры. М.: Радио,и связь, 1982, с. 162-164. (54) (57) ДВУХЧАСТОТНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ

СО -ЛАЗЕР, содержащий резонатор, состоящий из двух плеч, объединенных поворотным отражателем, и расположенный в одном из плеч резонатора активный элемент, отличающийся тем, что, с целью увеличения КПД двухчастотной генерации, в плече резонатора, содержащем активный элемент, расположен пассивный модулятор добротности, выполненный в виде кюветы, заполненный газообразным насыщающимся поглотителем.

1247981

Составитель Н. Кравцов

РеДактоР М, ПетРова ТехРед M.Ходанич Корректор В. Синицкая

Заказ 4134/54 Тираж 59? Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано при проектировании мощных импульсных СО -лазеров преимущественно для

1 разделения изотопов элементов путем многофотонной диссоциации молекул.

Цель изобретения — увеличение КПД двухчастотной генерации.

На чертеже показана схема двухчастотного импульсного СО -лазера с выводом излучения через полупрозрачный отражатель.

Двухчастотный импульсный СО -лазер содержит активный элемент 1, отражатели 2 и 3, причем отражатель 2 является полупрозрачным, поворотный отражатель, выполненный в виде дифракционной решетки 4, и пассивный модулятор 5 добротности.

Общее плечо резонатора (короткий резонатор) образовано отражателем 2 и дифракционной решеткой 4, работающей в автоколлимационном режиме, и настраивается на частоту 1„ . Второй резонатор (длинный резонатор) образован отражателем 2, дифракционной решеткой 4 и отражателем 3, располо-женным нормально к направлению распространения первого порядка отражения, и настроен на частоту

Пассивный модулятор добротности с насьпцающимся поглотителем обладает свойством спектральной селективности, т.е. он модулирует добротность резонатора в одном спектральном диапазоне частот генерации лазера и не влияет на добротность резонатора в другом диапазоне частот. Благодаря этому модулятор 5 может помещаться как в общем плече, так и в отдельном плече двухчастотного резонатора.

Принцип действия рассматриваемого лазера заключается в следующем.

Если усиление на частоте „ значительно вьппе, чем на частоте то при пустом модуляторе наблюдается генерация на частоте 1 . Хорошим насыщающимся поглотителем для частоты ) является гексафторид серы

SF . На частоте 1 гексафторид серы

6 2 излучение не поглощает, поэтому

5 модулятор можно помещать в общем плече двухчастотного резонатора. При напуске в модулятор гексафторида серы (4 мм рт.ст.) появляется двухчастотная генерация. Причем наблюдается конкуренция мод, т.е. после достижения насьпцения усиления в лазерной среде генерация на одной частоте подавляет генерацию на другой частоте.

В данной схеме лазерная генерация в коротком резонаторе (, ) подавляет генерацию в длинном резонаторе (), 1

На выходе наблюдается короткий импульс генерации (100-200 нс) на частоте 1 и практически одновременно длинныи импульс на частоте 3 . При1

1 чем соотношение энергий импульсов излучения разной частоты оказывается жестко связано с относительной задержкой порогов генерации на этих частотах. При изменении последней в пределах 300 нс (путем изменения давления поглотителя в модуляторе) соотношение энергий импульсов изменяется от 0 до 100 .

Временное согласование порогов генерации в рассматриваемом лазере осуществляется с помощью пассивного внутрирезонаторного модулятора добротности с насьпцающимся поглотителем. В этом случае большое поглощение лазерного излучения в модуляторе имеет место лишь на ранней стадии развития импульса генерации. Затем п0 поглощение резко уменьшается вслед" ствие насьпцения поглотителя и в целом потери энергии на согласование порогов генерации на разных частотах оказываются значительно меньше, чем при использовании поляризаторов, в которых потери не зависят от интенсивности лазерного излучения.