Твердотельный источник лазерного излучения

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ТВЕРДОТЕЛЬНЫЙ ИСТОЧНИК ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ(71) Заявитель Белорусский государственный университет(72) Авторы Жуковский Виктор Владимирович Манак Иван Степанович Леоненя Максим Сергеевич(73) Патентообладатель Белорусский государственный университет(57) Твердотельный источник лазерного излучения, содержащий активный элемент, выполненный в виде плоскопараллельной пластины с плоскими боковыми и торцевыми гранями, и трехзеркальный резонатор, образованный двумя противолежащими боковыми гранями этой пластины, имеющими высокоотражающие для излучения генерации покрытия и наклоненными друг к другу под углом , и частично пропускающим лазерное излучение выходным зеркалом, наклоненным под угломк одной из граней с высокоотражающим покрытием, отличающийся тем, что одна из плоскопараллельных граней активного элемента выполнена с высокоотражающим покрытием на длине волны излучения накачки,подводимого через противоположную прозрачную для этого излучения плоскопараллельную грань. Полезная модель относится к области квантовой электроники и лазерной физики и может найти свое применение при разработке твердотельных лазеров, в научных исследованиях, в медицине и технике. Наиболее близким по технической сущности к заявленной полезной модели является твердотельный источник лазерного излучения, содержащий активный элемент, выполненный в виде плоскопараллельной пластины с плоскими боковыми и торцевыми гранями, и трехзеркальный резонатор, образованный двумя противолежащими боковыми гранями этой пластины, наклоненными друг к другу под угломи имеющими высокоотражающие для излучения генерации покрытия, и выходным зеркалом, частично пропускающим лазерное излучение, расположенным под угломк одной из граней с высокоотражающим покрытием 1. 75152011.08.30 Недостатками такого источника лазерного излучения являются низкая эффективность накачки и неоднородность накачки в направлении, перпендикулярном плоскопараллельным граням активного элемента лазера, особенно в случае малых толщин активной среды и низких коэффициентов поглощения излучения накачки. Задачей предлагаемой полезной модели является создание твердотельного источника лазерного излучения, обеспечивающего повышение эффективности использования излучения накачки и однородности накачки в активном элементе. Поставленная задача решается тем, что создан твердотельный источник лазерного излучения, содержащий активный элемент, выполненный в виде плоскопараллельной пластины с плоскими боковыми и торцевыми гранями, и трехзеркальный резонатор, образованный двумя противолежащими боковыми гранями этой пластины, наклоненными друг к другу под угломи имеющими высокоотражающие для излучения генерации покрытия, и выходным зеркалом, частично пропускающим лазерное излучение, расположенным под угломк одной из граней с высокоотражающим покрытием. Новым, по мнению авторов, является то, что одна из плоскопараллельных граней активного элемента выполнена с высокоотражающим покрытием на длине волны излучения накачки, подводимого через противоположную прозрачную для этого излучения плоскопараллельную грань. Сущность полезной модели поясняется чертежом, где 1 - твердотельный активный элемент, резонатор образован гранямис высокоотражающим покрытием для излучения генерации, наклоненными друг к другу под углом , и выходным зеркалом ,имеющим покрытие с заданным коэффициентом пропускания генерируемого излучения,расположенным под угломк одной из граней с высокоотражающим покрытием. Граньвыполнена с высокоотражающим на длине волны излучения накачки покрытием. Оптическая накачка (например, с помощью лазерных или светодиодов) осуществляется через грань . Устройство работает следующим образом. Через прозрачную граньв активный элемент вводят излучение источника накачки. Излучение накачки возбуждает примесные ионы (активаторы), введенные в основную матрицу активного элемента, и возникает генерация когерентного электромагнитного излучения на вынужденных переходах этих ионов. Часть излучения накачки, достигшая грани , отражается от нее и вторично поглощается ионами активатора, что повышает инверсную заселенность энергетических уровней. Начиная от выходного зеркала , световой луч распространяется, попеременно отражаясь от каждого из боковых зеркал на граняхи(с уменьшением угла падения после каждой пары отражений на 2) и усиливаясь за счет вынужденного испускания при его распространении через активный элемент. Послеотражений (1- число отражений за половину обхода резонатора) угол падения этого излучения на граньстановится равным нулю, происходит его обратное отражение и самовоспроизведение всего пути распространения вплоть до исходной точки на выходном зеркале с. Варьируя углыи, можно изменять число проходов , тем самым можно получить полную длинупути одного прохода луча по такому резонатору, намного превышающую его рабочую длину . При достаточно малых величинахмогут быть реализованы значения(210), что приводит к более полному использованию энергии, накопленной внутри твердотельного активного элемента, и повышению компактности лазерного устройства, а также позволяет использовать твердотельные активные вещества с малыми коэффициентами усиления и интенсивностью насыщения. В предложенной конструкции реализуется возможность повышения эффективности использования излучения накачки и не требуются дополнительные источники накачки со стороны грани , что упрощает конструкцию предлагаемого твердотельного лазерного источника излучения. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.