Лазер

(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт электроники Национальной академии наук Бела(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт электроники Национальной академии наук Беларуси (ВУ)(72) Автор Тющкевич Борис Николае- 115 5799032 А, 1998. вич (ВУ)Лазер, содержащий оптически связанные и согласованные по спектральной полосе генерации основной и дополнительный резонаторы для генерации гигантских импульсов и формирования затравочного излучения соответственно, затвор с блоком управления для переключения генерации из дополнительного резонатора в основной, а также фотоприемное устройство, электрически связанное с запускающим входом блока управления затвором и оптически - с дополнительным резонатором через затвор и перестраиваемый частотный фильтр, установленный на входе фотоприемного устройства, содержащий первый интерферометр Фабри-Перо и выполненный по меньщей мере с двумя переключаемыми каналами, различающимися частотой пропускания, отличающийся тем, что перестраиваемый частотный фильтр содержит второй интерферометр Фабри-Перо, не совпадающий с первым по величине базы и установленный последовательно за ним в направлении распространения затравочного излучения.Изобретение относится К области квантовой электроники, может быть использовано для создания мощных импульсных источников когерентного узкополосного оптического излучения для записи контурных голограмм.Известен лазер 1, содержащий Дополнительный резонатор с активным элементом,предназначенный для формирования затравочного излучения, оптически связанный с дополнительным резонатором основной резонатор с активным элементом, предназначенный для генерации гигантских импульсов, затвор с блоком управления, предназначенный для переключения генерации из дополнительного резонатора в основной резонатор, селектирующие элементы, расположенные в дополнительном резонаторе, фотоприемное устройство, оптически связанное с дополнительным резонатором и электрически связанное с запускающим входом блока управления затвором.Известное устройство не обеспечивает перестройку частотного интервала между частотами генерации, поскольку частота генерации при переходе от одного гигантского импульса к другому меняется хаотически.Из известных по технической сущности наиболее близким является лазер 2, содержащий оптически связанные и согласованные по спектральной полосе генерации основной и дополнительный резонаторы для генерации гигантских импульсов и формирования затравочного излучения соответственно, затвор с блоком управления для переключения генерации из дополнительного резонатора в основной, а также фотоприемное устройство,электрически связанное с запускающим входом блока управления затвором и оптически с дополнительным резонатором через затвор и перестраиваемый частотный фильтр, установленный на входе фотоприемного устройства, содержащий интерферометр Фабри-Перо и выполненный по меньшей мере с двумя переключаемыми каналами, различающимися частотой пропускания.Известное устройство не обеспечивает достаточно широкий диапазон перестройки частотного интервала между частотами генерации, поскольку при перестройке частоты излучения в широком диапазоне использование в составе частотного фильтра одного интерферометра Фабри-Перо с базой (11 (расстоянием между зеркалами интерферометра) приводит к неразрешимым противоречиям дисперсия (частотный интервал между порядками интерференции) интерферометра Фабри-Перо - 1/(11, а его разрешающая способность - (11.Технической задачей, которую решает предлагаемое изобретение, является расширение диапазона перестройки частотного интервала между частотами лазерного излучения.Поставленная задача достигается тем, что в лазере, содержащем оптически связанные и согласованные по спектральной полосе генерации основной и дополнительный резонаторы для генерации гигантских импульсов и формирования затравочного излучения соответственно, затвор с блоком управления для переключения генерации из дополнительного резонатора в основной, а также фотоприемное устройство, электрически связанное с запускающим входом блока управления затвором и оптически - с дополнительным резонатором через затвор и перестраиваемый частотный фильтр, установленный на входе фотоприемного устройства, содержащий первый интерферометр Фабри-Перо и вь 1 полненный по меньшей мере с двумя переключаемыми каналами, различающимися частотой пропускания, перестраиваемый частотный фильтр содержит второй интерферометр Фабри-Перо, не совпадающий с первым по величине базы и установленный последовательно за ним в направлении распространения затравочного излучения.Совокупность указанных признаков позволяет однозначно охватить дисперсией всю спектральную полосу затравочного излучения и обеспечивает разрешающую способность,позволяющую однозначно выделять в частотном фильтре из затравочного излучения одну продольную моду, за счет чего достигается расширение диапазона перестройки частотного интервала между частотами лазерного излучения.На фигуре представлено устройство, поясняющее сущность изобретения, где 1 - дополнительный резонатор 2, 3 - отражатели 4 - призменный отражатель 5 - основной ре 2зонатор 6 - отражатель 7 - затвор 8 - блок управления 9 - фотоприемное устройство 10 Перестраиваемый Частотный фильтр 11 - первый интерферометр Фабри-Перо 12 - второй интерферометр Фабри-Перо 13 - первый канал фильтра 14 - второй канал фильтра 15 блок переключения каналов фильтра 16 - активный элемент 17 - диафрагма.Лазер содержит Дополнительный резонатор 1, образованный отражателями 2, 3 и призменным отражателем 4 и предназначенный для формирования затравочного излучения основной резонатор 5, образованный отражателями 2, 3, 6 и призменным отражателем 4, оптически связанный с Дополнительным резонатором 1 и предназначенный для генерации гигантских импульсов затвор 7 с блоком управления 8, предназначенный для переключения генерации из дополнительного резонатора 1 в основной резонатор 5 фотоприемное устройство 9, оптически связанное с дополнительным резонатором 1 и электрически связанное с запускающим входом блока управления 8 затвора 7 перестраиваемый частотный фильтр 10, включающий первый интерферометр Фабри-Перо 11, второй интерферометр Фабри-Перо 12. а также первый канал фильтра 13, второй канал фильтра 14 и блок переключения каналов фильтра 15, установленный на входе фотоприемного устройства 9 в дополнительном резонаторе 1 и в основном резонаторе 5 использован один и тот же активный элемент 16. Для селекции основной поперечной моды в дополнительном резонаторе 1 и основном резонаторе 5 установлена диафрагма 17.В лазере в качестве отражателя 2 использовано зеркало с диэлектрическим покрь 1 тием, коэффициент отражения которого на длине волны генерации равен 0,56, в качестве отражателя 3 - плоскопараллельная пластина толщиной - 10 мм из стекла К 8, а в качестве призменного отражателя 4 - отражатель типа призмь 1-крь 1 щи из стекла К 8. В качестве отражателя 6 использовано зеркало с диэлектрическим покрытием, коэффициент отражения которого на длине волны генерации близок к единице. В качестве затвора 7 использован полуволновый электрооптический затвор на основе кристалла КВР 2-среза с блоком управления 8 типа БПЗ-2 Л. В лазере использовано фотоприемное устройство 9 на основе модуля ЛФДП-3. Перестраиваемый частотный фильтр 10 выполнен на основе двух интерферометров Фабри-Перо ИТ-28/30 11 и 12 и двух диафрагм с регулируемым в плоскости чертежа влево-вправо расстоянием между ними и построен по тому же физическому принципу, что и в 2, с первым и вторым каналами фильтра 13 и 14. Для переключения первого и второго каналов фильтра 11 и 12 использован блок переключения каналов фильтра 15, выполненный на основе полуволнового электрооптического затвора из кристалла КВР 2-среза с блоком управления и полуволновой пластинкой на входе одного из каналов фильтра. Активным элементом 16 служил рубиновый стержень РЛС 8 120/ 180. Для селекции основной поперечной моды использована диафрагма 17 с двумя отверстиями диаметром 1,5 мм и расстоянием между ними 3 мм.Выще описано устройство с основным 5 и дополнительным 1 резонаторами, построенными фактически на базе изогнутого линейного составного резонатора. Аналогично предложенное устройство может быть построено и на базе других сложных, составных резонаторов, резонаторов типа интерферометров Майкельсона, Фокса-Смита и других линейных и кольцевых оптически связанных резонаторов. Кроме того, в качестве дополнительного резонатора 1 может быть использован резонатор побочного генератора с активным элементом, независимым от активного элемента основного резонатора 5, но согласованным с ним по спектральной полосе генерации. Число каналов в перестраиваемом частотном фильтре 10 может быть увеличено при записи многочастотных контурных голограмм.Принцип работы устройства состоит в следующем. При выключенном затворе 7 и соответствующей накачке активного элемента 14 в дополнительном резонаторе 1, образованном отражателями 2, 3 и призменным отражателем 4, развивается излучение свободной генерации. Часть излучения свободной генерации выводится в направлении перестраиваемого частотного фильтра 10, настроенного на две аксиальные моды дополнительногорезонатора 1. Один из каналов фильтра, например 14, при этом является выключенным. Излучение аксиальной моды, прошедшей через интерферометры Фабри-Перо 11 И 12 по первому каналу фильтра 13, поступает на фотоприемное устройство 9, включающее блок управления 8. Управляющий сигнал с блока управления 8 поступает на затвор 7, который переключает генерацию из дополнительного резонатора 1 в основной резонатор 5, образованный отражателями 2, 3, 6 и призменнь 1 м отражателем 4. При этом в основном резонаторе 5 из затравочного излучения с частотой генерации, задаваемой перестраиваемым частотным фильтром 10, формируется первый гигантский импульс. После чего блоком переключения каналов фильтра 13, управляемым, например, сигналом синхроимпульса от блока управления 8, выключается первый канал фильтра 11 и включается второй канал фильтра 12. Излучение другой аксиальной моды, прошедшей через два интерферометра Фабри-Перо 11 и 12 по второму каналу фильтра 14, поступает на фотоприемное устройство 9 и аналогично рассмотренному выше при повторном цикле генерации формируется второй гигантский импульс из затравочного излучения на другой частоте генерации в пределах одного импульса накачки. Аналогичный процесс генерации может быть реализован и в пределах двух и более импульсов накачки.Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.