Устройство для формирования многоимпульсного излучения с разделением импульсов во времени и пространстве

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ МНОГОИМПУЛЬСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С РАЗДЕЛЕНИЕМ ИМПУЛЬСОВ ВО ВРЕМЕНИ И ПРОСТРАНСТВЕ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт физики имени Б.И.Степанова Национальной академии наук Беларуси(72) Автор Тюшкевич Борис Николаевич(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт физики имени Б.И.Степанова Национальной академии наук Беларуси(57) Устройство для формирования многоимпульсного излучения с разделением импульсов во времени и в пространстве, содержащее оптический резонатор с выходным отражателем и по меньшей мере одним глухим отражателем, последовательно расположенные внутри резонатора на его оптической оси активный акустооптический затвор, обеспечивающий бегущую акустическую волну со скоростью , активный элемент и по меньшей мере две диафрагмы, пространственно смещенные относительно оптической оси резонатора, разнесенные в направлении распространения бегущей акустической волны на расстояние, где- поперечные размеры активного элемента, и формирующие два канала генерации, отличающееся тем, что между активным элементом и активным акустооптическим затвором введено устройство смещения каналов генерации в направлении распространения бегущей акустической волны на расстояние 1- , где- временной интервал между импульсами излучения.(56) 1. Лазерный генератор сдвоенных импульсов с плавной перестройкой временного интервала / С.К.Вартапетов, В.П.Васильев, Т.В.Воляк, И.К.Красюк, Ю.Е.Моисеев, П.П.Пашинин, В.Г.Савельев // Квантовая электроника. - 1978. - Т. 5.1. - С. 179-181. 2. Патент РБ 10301 С 1, МПК (2006) Н 01 3/08. Способ формирования многоимпульсного излучения с разделением импульсов во времени и пространстве и устройство для его осуществления / Б.Н.Тюшкевич // АБ. - 2008. -1(60). - С. 159. 60242010.02.28 Полезная модель относится к области квантовой электроники и лазерной техники,может быть использована для синхронизации запуска электронно-оптических камер с исследуемым процессом, последовательной коммутации высоковольтных разрядников с лазерным поджигом, скоростного покадрового фотографирования. Известно устройство для формирования двухимпульсного излучения с разделением импульсов во времени и в пространстве 1, содержащее оптический резонатор с выходным отражателем и с двумя разнесенными по углу глухими отражателями, последовательно расположенные внутри резонатора на его оптической оси активный затвор, в качестве которого использована вращающаяся призма, активный элемент и две диафрагмы, пространственно смещенные относительно оптической оси резонатора. Известное устройство не обеспечивает широкой области применения, поскольку не отличается высокой точностью временной синхронизации импульсов излучения с исследуемым процессом, так как требует предварительного разгона вращающейся призмы и привязки к ней в соответствии со скоростью ее вращения импульсов поджига активного элемента и нагрузки исследуемого объекта либо возбуждения исследуемого процесса. Кроме того, для перестройки временного интервала между лазерными импульсами необходима довольно кропотливая юстировка разнесенных по углу глухих отражателей. Из известных по технической сущности наиболее близким является устройство для формирования многоимпульсного излучения с разделением импульсов во времени и в пространстве, содержащее оптический резонатор с выходным отражателем и глухим отражателем, последовательно расположенные внутри резонатора на его оптической оси активный акустооптический затвор, обеспечивающий бегущую акустическую волну со скоростью ,активный элемент и по меньшей мере две диафрагмы, пространственно смещенные относительно оптической оси резонатора и разнесенные в направлении распространения бегущей акустической волны на расстояние, где- временной интервал между импульсами излучения 2. Известное устройство также имеет ограниченную область применения, поскольку диапазон перестройки временного интервала между лазерными импульсами ограничен в сторону больших значений величиной/, где- поперечные размеры (диаметр) активного элемента. Кроме того, при перестройке временного интервала между лазерными импульсами одновременно происходит их смещение в пространстве, что зачастую требует дополнительного согласования импульсов излучения с исследуемым процессом. Технической задачей, которую решает предлагаемая полезная модель, является расширение области применения за счет расширения диапазона перестройки временного интервала между лазерными импульсами излучения в сторону больших значений величин и стабилизации их положения в пространстве независимо от временного интервала между ними. Поставленная техническая задача достигается тем, что в устройстве для формирования многоимпульсного излучения с разделением импульсов во времени и в пространстве,содержащем оптический резонатор с выходным отражателем и по меньшей мере одним глухим отражателем, последовательно расположенные внутри резонатора на его оптической оси активный акустооптический затвор, обеспечивающий бегущую акустическую волну со скоростью , активный элемент и по меньшей мере две диафрагмы, пространственно смещенные относительно оптической оси резонатора и разнесенные в направлении распространения бегущей акустической волны на расстояние, где- поперечные размеры активного элемента, и формирующие по меньшей мере два канала генерации,между активным элементом и активным акустооптическим затвором, обеспечивающим бегущую акустическую волну, введено устройство смещения каналов генерации в направлении распространения бегущей акустической волны на расстояние 1- , гдевременной интервал между импульсами излучения. 2 60242010.02.28 Совокупность указанных признаков предлагаемого устройства позволяет расширить диапазон перестройки временного интервала между лазерными импульсами излучения в сторону больших значений величин и стабилизировать их положение в пространстве независимо от временного интервала между ними, и тем самым за счет этого расширить область применения. Сущность полезной модели поясняется фигурой, где 1 - оптический резонатор,2 - глухой отражатель,3 - выходной отражатель,4 - активный акустооптический затвор, обеспечивающий бегущую акустическую волну,5 - направление распространения бегущей акустической волны,6 - первый канал генерации,7 - второй канал генерации,8 - активный элемент,9 - диафрагмы,10 - устройство смещения каналов генерации в направлении распространения бегущей акустической волны. Устройство содержит оптический резонатор 1, образованный глухим отражателем 2 и выходным отражателем 3. Внутри оптического резонатора 1 на его оптической оси последовательно расположены активный акустооптический затвор 4, обеспечивающий бегущую акустическую волну со скоростью , направление распространения которой 5 совпадает с направлением смещения первого и второго каналов генерации 6 и 7 и ортогонально каналам генерации 6 и 7, активный элемент 8 и две диафрагмы 9, пространственно разнесенные относительно оптической оси резонатора 1 в направлении распространения бегущей акустической волны 5 на расстояниеи формирующие первый канал генерации 6 и второй канал генерации 7. Между активным элементом 8 и активным акустооптическим затвором 4 расположено устройство смещения каналов генерации 10 в направлении распространения бегущей акустической волны 5 на расстояние 1- ,где- временной интервал между импульсами излучения. Предложенное устройство работает следующим образом. Производится накачка активного элемента 8. При накачанном активном элементе 8 на активный акустооптический затвор 4, обеспечивающий бегущую акустическую волну со скоростьюс направлением распространения 5, подается управляющий сигнал, который, проходя по активному акустооптическому затвору 4 с бегущей акустической волной (в соответствии с фигурой снизу вверх), последовательно включает добротность сначала первого канала генерации 6, а затем через промежуток времени(1) /включает добротность второго канала генерации 7. При этом на выходе устройства после выходного отражателя 3 формируются импульсы, пространственно разделенные на величинуи разделенные во времени на величину(1) / , определяемую устройством смещения каналов генерации 10 в направлении распространения бегущей акустической волны 5 на расстояние 1, и расстоянием ,на которое две диафрагмы пространственно смещены относительно оптической оси резонатора 1 и разнесены в направлении распространения бегущей акустической волны 5. В качестве глухого отражателя 2 в устройстве использовано зеркало с диэлектрическим покрытием, коэффициент отражения которого на длине волны генерации близок к 1. Выходным отражателем 3 служила плоскопараллельная подложка из стекла К-8 толщиной 10 мм. Активный акустооптический затвор 4, обеспечивающий бегущую акустическую волну, выполнен из стекла ТФ-7, для которого 3,73 км/с. Активным элементом 8 служил рубиновый стержень марки РЛС 8120/180. Две диафрагмы 9 диаметром 1,2 мм каждая и с расстоянием между отверстиями до 2,0 мм, пространственно разнесенные на расстояниеотносительно оптической оси резонатора, формировали первый канал ге 3 60242010.02.28 нерации 6 и второй канал генерации 7. В качестве устройства смещения каналов генерации 10 в направлении распространения бегущей акустической волны 5 использованы два зеркала с диэлектрическим покрытием, коэффициент отражения которых на длине волны генерации близок к 1, расположенные в направлении распространения бегущей акустической волны 5 на расстоянии 1 параллельно друг другу и под углом /4 относительно оптической оси резонатора 1 лазера. Таким образом, предложенное устройство позволяет расширить область применения за счет расширения диапазона перестройки временного интервала между лазерными импульсами излучения в сторону больших значений величин и стабилизации их положения в пространстве независимо от временного интервала между ними. При использовании более двух диафрагм в оптическом резонаторе, пространственно смещенных относительно оптической оси резонатора в направлении распространения бегущей акустической волны, и соответствующем исполнении устройства смещения каналов генерации в направлении распространения бегущей акустической волны возможно формирование большего количества импульсов излучения, разделенных по времени и по пространству. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4