Способ перестройки многочастотного лазера

Способ перестройки многочастотного лазера

Реферат

 

Изобретение относится к кватновой электронике. Цель изобретения осуществление независимой перестройки N спектральных компонент при отсутствии N (N 1) / 2 неуправляемых независимо компонент и сохранении узкой линии генерации лазера достигается тем, что в многочастотном лазере, содержащем активный элемент 4, резонатор с дифракционной решеткой 6 и акустооптический дефлектор 2, в последнем возбуждают N звуковых волн, причем мощность первой звуковой волны превышает мощность остальных на 15 20% Генерация в таком лазере осуществляется на длинах волн _j= a(sin_j+sin₁)/m, где a период дифракционной решетки; ₁ угол падения на дифракционную решетку световой волны, отклоненной первой акустической волной, _j j й акустической волной, где j 1, 2. N. Изменяя мощности звуковых волн, можно менять амплитуды генерируемых лазером спектральных компонент. 2 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к квантовой электронике. Цель изобретения осуществление независимой электронной перестройки N спектральных компонент при отсутствии N(N-1)/2 управляемых независимо компонент и сохранении узкой линии генерации лазера. Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена схема одного из вариантов лазера, реализующего данный способ перестройки. Перестраиваемый многочастотный лазер содержит многочастотный генератор 1, акустооптический дефлектор 2, лазер накачки 3, активный элемент 4, расширитель пучка 5, дифракционную решетку 6, зеркало 7. Лазер работает следующим образом. С генератора 1 на пьезопреобразователь дефлектора 2 подают N сигналов различных частот f₁, f₂,f_N. В звукопроводе дефлектора возбуждаются N акустических волн. Лазером накачки 3 переводят активный элемент 4 в возбужденное состояние. Оптическая волна, распространяясь от активной среды, попадает в дефлектор 2, в котором расщепляется в результате дифракции на звуковых решетках на N оптических волн, падающих на решетку 6 под различными углами ₁, ₂,_m Значения этих углов однозначно определяются частотами звуковых волн, которые можно найти по градуировочной зависимости дефлектора =F(f). Число оптических компонент, выходящих в генерацию в лазере, превышает число звуковых решеток N и равно : N основных, длины волн которых определяются из уравнения решетки для автоколлимационного отражения _j= , (1) где m номер дифракционного порядка решетки; а период решетки, j= 1,2,3, N и дополнительных, которые возникают при падении на решетку под любым из углов _j после дифракции на j звуковой волне и отражении под углом _i, соответствующим углу дифракции на i звуковой волне. Длины волн этих дополнительных компонент определяют из соотношений _ji= . (2) Затем увеличивают мощность возбуждения первой звуковой волны по сравнению со всеми остальными на 15-25% что сопровождается полным подавлением N-1 основных оптических компонент с длинами волн _j(j=2,3,N) и дополнительных с длинами волн _ji (j,i=2,3,N). В генерацию выходят основная оптическая компонента с длиной волны _i образующаяся при дифракции на первой звуковой волне, и N-1 дополнительных с длинами волн _ji (j=2,3,N). Причем энергия генерации дополнительных компонент незначительно отличается от энергии основной оптической компоненты. Независимое управление длиной волны и энергией оптических компонент лазера в таком режиме в общем случае возможно со следующей последовательностью операций. Перестраивают вначале частоту более мощной звуковой волны f₁, что приводит к перестройке длины волны основной оптической компоненты, связанной с этой звуковой волной. При этом одновременно перестраиваются и длины волн _ji дополнительных оптических компонент. Значения длин волн генерируемых компонент определяются из выражений (1) и (2). На втором этапе изменяют частоты более слабых звуковых решеток, что сопровождается перестройкой длин волн только дополнительных оптических компонент. Таким образом можно настроить все оптические компоненты на заданные длины волн. Однако в процессе перестройки могут изменяться и соотношения между энергиями оптических компонент. В заключение уменьшением мощностей более слабых звуковых волн добиваются нужного соотношения между энергиями оптических компонент. Отметим, что начальный выбор звуковой волны, мощность которой увеличивается на 15-25% определяется получением необходимого соотношения между энергиями оптических компонент. Последовательность операций перестройки лазера в предложенном режиме может быть изменена следующим образом. Более мощная звуковая волна не перестраивается, а располагается в некоторых фиксированных положениях. Оптическая компонента, связанная с ней, используется как опорная, способствующая переводу лазера в необходимый режим работы, а на выходе лазера оптическим фильтром исключается из спектра генерации. В этом случае можно ограничиваться перестройкой дополнительных компонент. Положение опорной оптической компоненты изменяется дискретно, что сопровождается изменением диапазона многочастотной перестройки.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПЕРЕСТРОЙКИ МНОГОЧАСТОТНОГО ЛАЗЕРА, в котором возбуждают N звуковых волн в одном звукопроводе акустооптического дефлектора, установленного внутри дисперсионного резонатора, изменяют углы падения на дифракционную решетку _j генерируемых оптических компонент и их длины волн _j путем изменения частоты f_j звуковых волн (j 1, 2, N), отличающийся тем, что, с целью осуществления независимой электронной перестройки N спектральных компонент при отсутствии N(N 1) / 2 неуправляемых независимо компонент и сохранении ширины линии генерации лазера, мощность первой звуковой волны устанавливают с превышением по сравнению с остальными на 15 25% перестраивают длину волны первой оптической компоненты ₁ путем изменения частоты первой звуковой волны f₁ в соответствии с соотношением где a период; m номер рабочего дифракционного порядка решетки, затем перестраивают длины волн остальных оптических компонент _j1 путем изменения частот соответствующих звуковых волн f_j в соответствии с соотношением 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что частоту более мощной звуковой волны перестраивают дискретно, а соответствующую ей оптическую компоненту отфильтровывают в выходном пучке лазера. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью получения заданного спектра генерации, уменьшают мощности звуковых волн до получения заданных соотношений между энергиями оптических компонент.