Оптический параметрический генератор

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Открытое акционерное общество Пеленг(72) Авторы Красковский Андрей Сергеевич Кунделева Наталия Ефимовна Литвяков Сергей Борисович Михайлов Юрий Тимофеевич Неменнок Александр Иванович Тареев Анатолий Михайлович Титовец Сергей Николаевич Топленикова Татьяна Васильевна(73) Патентообладатель Открытое акционерное общество Пеленг(57) Оптический параметрический генератор, содержащий корпус, имеющий сквозную внутреннюю круглую прямую цилиндрическую полость, образующие оптический резонатор два плоских зеркала и нелинейный кристалл в оправе, установленный в оптическом резонаторе в указанной полости корпуса, отличающийся тем, что корпус выполнен с двумя плоскими поверхностями, параллельными друг другу и перпендикулярными продольной оси сквозной внутренней круглой прямой цилиндрической полости корпуса, к которым прикреплены плоские зеркала. 63482010.06.30 Полезная модель относится к оптическому приборостроению, в частности к устройствам для параметрической генерации излучения, и может быть использована для создания источников инфракрасного направленного излучения. Известен параметрический генератор света (ПГС) 1, включающий резонатор, образованный плоским зеркалом, входным для излучения накачки, и сферическим выходным зеркалом, между которыми расположен нелинейный одноосный кристалл ниобата лития 3. Излучение накачки лазера с длиной волны излучения , равной 1,064 мкм, фокусируется линзой на нелинейном кристалле ниобата лития. Плоское и сферическое (радиус кривизны 50 мм) зеркала резонатора параметрического генератора расположены вне резонатора лазера накачки, пропускают излучение накачки с 1,064 мкм и имеют высокий коэффициент отражения в диапазоне длин волн около 2,1 мкм. При использовании выходного сферического зеркала с коэффициентом отражения 0,96 на длине волны 2,1 мкм получается излучение генератора с 2,1 мкм с коэффициентом преобразования 8 от мощности излучения накачки. Недостатком этого ПГС является лабораторная конструкция, при которой зеркала,линза и кристалл размещаются на отдельных держателях, что не позволяет перемещать ПГС как единое целое (при перемещении каждый раз приходится юстировать ПГС). Более удобную для использования конструкцию имеет оптический параметрический генератор (ОПГ) 2, являющийся наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату и выбранный в качестве прототипа. ОПГ содержит корпус с размещенными в нем двумя оправами с плоскими зеркалами,образующими оптический резонатор, и оправой с нелинейным кристаллом, в качестве которого используется кристалл КТР, установленным в резонаторе между плоскими зеркалами. Для обеспечения параллельности плоских зеркал ОПГ снабжен юстировочными элементами, позволяющими поворачивать каждую оправу с зеркалом в корпусе и фиксировать каждую оправу с зеркалом в корпусе посредством кольца с внешней резьбой. В корпусе имеется сквозная внутренняя круглая прямая цилиндрическая полость для оправы с нелинейным кристаллом. Оправа с нелинейным кристаллом выполнена в виде круглого прямого цилиндра, в вырезе которого устанавливается нелинейный кристалл КТР в форме прямоугольного параллелепипеда, и установлена в сквозной внутренней круглой прямой цилиндрической полости в корпусе с возможностью поворота вокруг продольной оси. Недостатком этого ОПГ является усложненная конструкция из-за наличия оправы и юстировочных элементов для каждого плоского зеркала. Задачей настоящей полезной модели является упрощение конструкции ОПГ. Сущность полезной модели заключается в том, что в оптическом параметрическом генераторе, содержащем корпус, имеющий сквозную внутреннюю круглую прямую цилиндрическую полость, образующие оптический резонатор два плоских зеркала и нелинейный кристалл в оправе, установленный в оптическом резонаторе в указанной полости корпуса, в отличие от прототипа, корпус выполнен с двумя плоскими поверхностями, параллельными друг другу и перпендикулярными продольной оси сквозной внутренней круглой прямой цилиндрической полости корпуса, к которым прикреплены плоские зеркала. Выполнение корпуса с двумя плоскими поверхностями, параллельными друг другу и перпендикулярными продольной оси сквозной внутренней круглой прямой цилиндрической полости корпуса, к которым прикреплены плоские зеркала, позволяет обеспечить для плоских зеркал резонатора как параллельное расположение друг другу, так и их перпендикулярное расположение продольной оси сквозной внутренней круглой прямой цилиндрической полости корпуса, что исключает наличие оправ и юстировочных элементов зеркал и в связи с этим упрощает конструкцию ОПГ. 2 63482010.06.30 Полезная модель поясняется чертежами. На фиг. 1 представлен ОПГ - вид спереди в разрезе плоскостью симметрии, проходящей через продольную ось ОПГ. На фиг. 2 представлен корпус ОПГ - вид слева в разрезе плоскостью, проходящей через середину корпуса. ОПГ содержит (фиг. 1) корпус 1, образующие оптический резонатор два плоских зеркала 2 и 3 и установленный в резонаторе между плоскими зеркалами 2 и 3 нелинейный кристалл 4 в оправе 5. Корпус 1 (фиг. 1) имеет сквозную внутреннюю круглую прямую цилиндрическую полость 6, в которой размещена оправа 5 с нелинейным кристаллом 4, и две плоские поверхности 7 и 8, параллельные друг другу и перпендикулярные продольной оси сквозной внутренней круглой прямой цилиндрической полости 6. Плоские зеркала 2 и 3 (фиг. 1) изготовлены из кварцевого стеклаи прикреплены к плоским поверхностям 7 и 8 корпуса 1. На основания зеркал нанесены интерференционные отражающие покрытия. Зеркало 2 выполнено пропускающим излучение накачки и отражающим выходное излучение ОПГ. Зеркало 3 выполнено выходным для излучения ОПГ и отражающим излучение накачки. Оправа 5 с нелинейным кристаллом 4 (фиг. 1, 2) выполнена в виде круглого прямого цилиндра, в котором выполнен соосный прямоугольный продольный вырез, в котором устанавливается и приклеивается (клеевой шов 9) нелинейный кристалл 4 в форме прямоугольного параллелепипеда. В качестве нелинейного кристалла 4 используется кристалл КТР. Рабочие грани нелинейного кристалла КТР 4 вырезаны перпендикулярно направлению синхронизма для генерации излучения ОПГ, отполированы и выполнены параллельными друг другу с допуском 10. Нелинейный кристалл 4 установлен и зафиксирован в прямоугольном продольном вырезе оправы 5 таким образом, что его рабочие грани перпендикулярны продольной оси круглого прямого цилиндра оправы 5. При этом оправа 5 с нелинейным кристаллом 4 установлена в сквозной внутренней круглой прямой цилиндрической полости 6 в корпусе 1 с возможностью поворота вокруг продольной оси указанной полости 6 и фиксируется в определенном положении клеевым соединением (не показано). ОПГ работает следующим образом. Корпус 1 ОПГ (фиг. 1) с плоскими параллельными зеркалами 2 и 3 и оправой 5 с нелинейным кристаллом 4 вставлен в специальную полость корпуса излучателя (на чертеже не показан) лазера накачки, расположенную таким образом, что продольная ось ОПГ устанавливается вдоль оси резонатора лазера накачки. Поворотом вокруг продольной оси корпуса 1 оправы 5 с нелинейным кристаллом 4 достигается необходимая взаимная ориентация поляризации излучения лазера накачки и осей индикатрисы показателей преломления нелинейного кристалла 4. Указанное положение фиксируется клеевым соединением корпуса 1 и корпуса излучателя (на чертеже не показано). ОПГ используется с накачкой излучением лазера с длиной волны 1,06 мкм. При этом излучение накачки проходит через плоское зеркало 2 на нелинейный кристалл 4 из КТР, в котором параметрически генерируется излучение с длиной волны 1,58 мкм. Часть излучения накачки, прошедшая через нелинейный кристалл 4, отражается от плоского зеркала 3 в нелинейный кристалл 4, участвуя в параметрической генерации излучения с длиной волны 1,58 мкм, и далее проходит в резонатор лазера накачки, участвуя в генерации излучения накачки. Излучение с длиной волны 1,58 мкм параметрически генерируется в нелинейном кристалле 4, усиливается в резонаторе из плоских зеркал 2 и 3 и выходит из ОПГ через плоское зеркало 3. Таким образом, обеспечивается упрощение конструкции ОПГ. 3 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4