Жидкостный лазер
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Соаетскнх
Социалистических
Респубики ())) 55577 3 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.11.74 (21) 2078895/26-25 с присоединением заявки РВ (23) Приоритет (43) Опубликовано ОЫ 177.Бюллетень ph 41 (45) Дата опубликования описания 171177 (51) Q @ 2
Н 01 9 3/04
Н 01 9 3/20
Гвц4врвтвв!выв ввавтвт
Ввввта Мввввтрвв 66СР аа 4ввва вввв„втвввв в втврытв4 (53) УДЗС 621.375.8 (088 ° 8) (72) . Авторы изобретения
В,И.Атрошенко, В.В.Калачев, В.С.Прокудин, и В.A.Tàòàðñêèé
P3) Заявитель
ЖИДКОСТНЫИ ЛАЗЕР (54) Изобретение относится к квантовой электронике и может использоваться в лазерах с жидким активным элементом.
Известен твердотельный лазер, работающий в частотном режиме (lj . В процессе работы лазера происходит неоднородный нагрев активного элемен ° та по сечению, а также нагрев активного элемента от и;.пульса к импульсу.
Этот нагрев приводит к изменению из-! лучательных характеристик лазера или к,срыву генэрации.
Для уменьшения неоднородного нагреВа активного элемента по сечению и нагрева активного элемента от импульса к импульсу используют активный элемент в виде сегментов, поме- щенных в прозрачную жидкую среду, которая прокачивается насосом по замкнутому циклу и поддерживается при определенной температуре с помощью термостата. Для уменьшения нагрева источника оптической накачки его помещают в прозрачную для излучения рубашку, заполненную жидкостью, которая прокачивается насосом по другому замкнутому циклу и поддерживается при определенной температуре с помощью термостата. В этой конструкции лазера удается значительно снизить темпепа2
TypHhIe неоднородности в твердом активном элементе и тем самым повысить частоту следованйя импульсов генерации лазера.
5 Известен жидкостный лазер, содержащий оптический резонатор, активный элемент, прокачиваемый через кювету с рубашкой, .охлаждаемай потоком жидкостного фильтра, источник оптической
10 накачки и систему управления лазером Щ
Недостатком известного лазера является низкая (ба@ .) частота следования импульсов генерации, которая ограничивается временем выравнивания
18 температуры жидкого активного элемента и внутренней стенки кюветы после каждого импульса. Нагрев жидкого активного элемента и внутренней стенки кюветы до разных температур происхоЮ дит во время импульса оптической накачки из-за поглощения излучения оптической накачки. Время выравнивания температур в данном случае зависит ом абсолютных значений температур, их
25 разности и ряда других факторов. При работе лазера в частотном режиме с периодом следования импульсов оптичес" кой накачки меньшим, чем время вырав нивания температур в жидком активном
30 элементе, возникают оптические неодио555773
Модности, которые приводят к ухудшению . иэлучательных характеристик лазефа, Снижению КЙД генерации, а в ряде случаев: к срыву генерации. В связи с тем, что жидкий активный элемент необходимо прокачивать через кювету вследствие его фоторасцада и перед очередным импульсом генерации жидкий активный элемент полностью заменяется, а стенка кюветы >подвергается действию оптического излучения, источника накачки эа время работы лазера, разность температур между жидким активным эле-: ментом к.внутренней стенкой кюветы увеличивается. Для уменьшения времени эырээййэакйя:.температуры необходимо.
)64емьщать разность температуры между жидким .активным элементом s внутренней стенкой,кюветы. Уменьшать разность температур в приведенных конструкцкяк кюветы с рубашкой можно путем изменеsss температуры жидкого активного элемента и жидкого фильтра во время работы лазера.. Поэтому для заданной частоты сдедования импульсов генерации лазера должна поддерживаться.оп- 96 ределенная температура жидкого активного элемента и жидкого фильтра, при- " чем для того; чтобы иметь стационарные излучательные характеристики лазера с качала его работы, необходимо ЭO изменять температуру жидкого активного элемента и жидкого фильтра по мере нагрева внутренней стенки кюветы.
Таким образом,. для увеличения часто° ты следования импульсов генерации ла- 85 вера необходимо .введение дополнительного устройства, которое поддерживает определенную температуру жидкого активного элемента к жидкого фильтра, разную для разных частот следования,р имцульсог генерации ° .Цель изобретения — увеличение частоты следования импульсов генерации лазера с сохранением его КПД.
Это достигается тем, что в предла- 45 гаемом жидкостном лазере перед входом в кювету введено устройство, выравни-. вающее температуры активного элемента и фильтра до температуры стенки кюве-. ты. Устройство для выравнивания теь - ® ператур может быть выполнено в виде полОго цилиндра для протекания фкльт« ра, .внутри которого расположена трубка для протекания активного элемента,выполненная, например, в виде спирали.
На чертеже. изображен цредлагаевэай лазер с жидким активным элементом, один из вариантов °
Лазер содержит кювету 1 с рубашкой
2, помещенную в оптический резонатор, образованный двумя зеркалами 3, лампы ®
4 накачки, систему 5 питания ламп 4, систему 6 управления лазером, систему прокачки жидкого активного. элемента, состоящую из насоса 7, бака 8, трубопроводов 9, систему прокачки жидкого 65 фильтра, состоящую из насоса 10, бака 11, трубопроводов .12, саморегулирующееся термоустройство, .приближаюalee температуру жидкого активного элемента и жидкого фильтра к рабочей температуре стенки кюветы, выполненное, например, в виде полого цилиндра 13 для протекания фильтра и размещенной в укаэанном цилиндре спиральной трубки 14 с жидким активным элементом.
Системой б управления задается ре« жкм работы системы 5 питания, ламп 4: и насосов 7, 10 систем прокачки жидкого активного элемента и жидкого фильтра соответственно.
Во время вс ывки ламп 4 происходит оптическое воэбужденив активного эле мента. Посла импульса. генерации происходит быстрое,(в"течение-нескольких секунд и мейее) выравнивание температур между активным:. элементом, . протекающем:в кювете 1 к трубопрЬво. де 9, и внутренней стенкой кюветы 1.
При этом срабатывает саморегулирующееся термоустройство, состоящее из полого цилиндра 13 и спиральной труб.ки 14, и температура жидкого активного элемента и .жидкого фильтра вырав" нивается до рабочей температуры стенки кюветы, которая, в свою очередь, изменяется в зависимости от частоты следования импульсов генерации лазера.
В предлагаемом лазере удалось уве личить частоту следования импульсов генерации более чем в 5 раз, по срав нению с известнйм, уменьшить время выхода иэлучательных характеристик лазера на стационарный режим. Устрой ство просто и применимо в широком диапазоне частот генерацйк лазера. Узе лкчение температуры в жидком активном элементе до 50 С практически не влияет на излучательные характеристики лазера.
Формула .изобретения
1. Жидкостный лазер, содержащий
Ьптический резонатор, активный эле мент, црокачиваемый через кювету с рубашкой, охлаждаемой потоком жидкостного фильтра, и источник оптической накачки, о т л .и ч а ю шийся тем, то, с-,целью увеличения частоты следования импульсов генерации лазера с сохраненкем его КПД, перед входом s кювету введено устройство, выравнивающее температуры активного элемента и фильтра до температуры стенки кюветы.
2. Лазер по п. 1, о т л и ч а юц и и с я тем,. что устройство для выравнивания температур выполнено в вифе полого цилиндра для протекания фильтра, внутри которого расположена
Трубка для протекания активного эле555773
Составитель Н.Берлин
Редактор Jf. Гоебенникова техред М.Левицкая Коооектоо |1.Макаревич
Заказ 4257/5 Тираж :976 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР ! по делам изобретейий и открьтий
- 113035д Москва, Ж-35< Ра шская наб. д. 4(5
Филиал ППП";Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 чента, выполненная, например, в виде спирали .
Источники информации, принятые во
Внимание при экспертизе:
1. Патент СИА 9.3569860, кл. 331-94.5, 1971.
2 . проспект фирмы "BPectvo-Photonfes
Ущй ео", SUA, 9-1 1, зетйеа 1 9 72