Оптический параметрический генератор

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Открытое акционерное общество Пеленг(72) Авторы Войцехович Артур Альбертович Литвяков Сергей Борисович Михайлов Юрий Тимофеевич Руховец Владимир Васильевич(73) Патентообладатель Открытое акционерное общество Пеленг(57) Оптический параметрический генератор, содержащий корпус со сквозной внутренней полостью, включающей круглую прямую цилиндрическую полость и выполненные на ее концах соосные с ней первую и вторую внутренние резьбы, в которой размещены два плоских зеркала, образующие оптический резонатор, в котором расположена оправа с нелинейным кристаллом, установленная в круглой прямой цилиндрической полости корпуса с возможностью поворота, а также два кольца с внешней резьбой, отличающийся тем, что торцевые поверхности оправы с нелинейным кристаллом выполнены параллельными друг другу и перпендикулярными продольной оси указанной оправы, плоские зеркала установлены в сквозной внутренней полости корпуса таким образом, что одна плоская поверхность каждого плоского зеркала прижата к торцевой поверхности оправы с нелинейным кристаллом посредством кольца с внешней резьбой, при этом первое кольцо с внешней резьбой образует резьбовое соединение с первой внутренней резьбой в корпусе, а второе кольцо с внешней резьбой образует резьбовое соединение со второй внутренней резьбой в корпусе. 69622011.02.28 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. 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, установленный в резонаторе между плоскими зеркалами. Оправы с плоскими зеркалами прижаты к корпусу двумя кольцами с внешней резьбой. В корпусе имеется сквозная внутренняя полость, включающая в себя круглую прямую цилиндрическую полость, в которой установлена с возможностью поворота вокруг продольной оси оправа с нелинейным кристаллом. В корпусе выполнены соосные круглой прямой цилиндрической полости внутренние первая и вторая резьбы для установки колец с внешней резьбой соответственно. В корпусе имеются резьбовые отверстия для закрепления винтами оправ с плоскими зеркалами. Оправа с нелинейным кристаллом выполнена в виде круглого прямого цилиндра, в котором выполнен прямоугольный продольный вырез, в котором устанавливается нелинейный кристалл КТР в форме прямоугольного параллелепипеда. Оправы с плоскими зеркалами содержат каждая сквозную внутреннюю полость для размещения плоского зеркала и установлены в сквозной внутренней полости корпуса посредством первого и второго кольца с внешней резьбой, образующих резьбовое соединение с первой и второй внутренней резьбой в корпусе соответственно. Недостатком этого ОПГ является сложная конструкция из-за наличия юстировочного элемента для каждого зеркала. Задачей настоящей полезной модели является упрощение конструкции ОПГ. Сущность полезной модели заключается в том, что оптический параметрический генератор, содержащий корпус со сквозной внутренней полостью, включающей круглую прямую цилиндрическую полость и выполненные на ее концах соосные с ней первую и вторую внутренние резьбы, в которой размещены два плоских зеркала, образующие оптический резонатор, в котором расположена оправа с нелинейным кристаллом, установленная в круглой прямой цилиндрической полости корпуса с возможностью поворота, а также два кольца с внешней резьбой, в отличие от прототипа, торцевые поверхности оправы с нелинейным кристаллом выполнены параллельными друг другу и перпендикулярными продольной оси указанной оправы, плоские зеркала установлены в сквозной внутренней полости корпуса таким образом, что одна плоская поверхность каждого плоского зеркала прижата к торцевой поверхности оправы с нелинейным кристаллом посредством кольца с внешней резьбой, при этом первое кольцо с внешней резьбой образует 2 69622011.02.28 резьбовое соединение с первой внутренней резьбой в корпусе, а второе кольцо с внешней резьбой образует резьбовое соединение со второй внутренней резьбой в корпусе. Выполнение торцевых поверхностей оправы с нелинейным кристаллом параллельными друг другу и перпендикулярными продольной оси указанной оправы, установка плоских зеркал в сквозной внутренней полости корпуса таким образом, что одна плоская поверхность каждого плоского зеркала прижата к торцевой поверхности оправы с нелинейным кристаллом посредством кольца с внешней резьбой, позволяет, во-первых, установить плоские зеркала в сквозной внутренней полости корпуса без юстировки параллельными друг другу и перпендикулярными продольной оси указанной оправы, во-вторых, прижимать без соприкосновения с корпусом первое и второе кольца соответственно до упора в плоскую поверхность как первого, так и второго зеркал, соответственно, что обеспечивает отсутствие оправ и котировочных элементов зеркал, и в связи с этим упрощение конструкции ОПГ и уменьшение его габаритов. Полезная модель поясняется рисунками. На фиг. 1 представлен ОПГ - вид спереди в разрезе плоскостью симметрии, проходящей через продольную ось ОПГ. На фиг. 2 представлен корпус ОПГ - вид спереди в разрезе плоскостью симметрии,проходящей через продольную ось корпуса. На фиг. 3 представлена оправа с нелинейным кристаллом - вид спереди. На фиг. 4 представлена оправа с нелинейным кристаллом - вид слева в разрезе А-А(положение плоскости разреза А-А показано на фиг. 3). На фиг. 5 представлено кольцо - вид спереди в разрезе плоскостью симметрии, проходящей через продольную ось кольца. ОПГ содержит (фиг. 1) корпус 1, в котором размещены образующие оптический резонатор два плоских зеркала 2 и 3, и установленный в резонаторе между плоскими зеркалами 2 и 3 нелинейный кристалл 4, в качестве которого используется кристалл КТР, в оправе 5, а также два кольца 6 и 7 с внешней резьбой. В корпусе 1 (фиг. 2) имеется сквозная внутренняя полость 8, включающая в себя круглую прямую цилиндрическую полость 9, и примыкающие к ее торцам и соосные первую и вторую внутренние резьбы 10 и 11 соответственно. Оправа 5 с нелинейным кристаллом 4 (фиг. 3, 4) выполнена в виде круглого прямого цилиндра, торцевые поверхности 12 и 13 которой выполнены параллельными друг другу и перпендикулярными продольной оси оправы 5. Оправа 5 с нелинейным кристаллом 4 имеет прямоугольный продольный вырез, в котором устанавливается нелинейный кристалл КТР 4 в форме прямоугольного параллелепипеда. Рабочие грани нелинейного кристалла КТР 4 вырезаны перпендикулярно направлению синхронизма для генерации излучения ОПГ и отполированы. Оправа 5 с нелинейным кристаллом 4 имеет внешнюю боковую поверхность, включающую часть круглой прямой цилиндрической поверхности 14, имеющей диаметр, меньший или равный диаметру круглой прямой цилиндрической полости 9 корпуса 1. При этом оправа 5 с нелинейным кристаллом 4 установлена в круглой прямой цилиндрической полости 9 корпуса 1 с возможностью поворота вокруг продольной оси круглой прямой цилиндрической поверхности 9 и может фиксироваться в определенном положении. Плоские зеркала 2 и 3 (фиг. 1) установлены в сквозной внутренней полости 8 корпуса 1 таким образом, что одна плоская поверхность каждого из плоских зеркал 2 и 3 прижата к торцевой поверхности 12 и 13 оправы 5 с нелинейным кристаллом 4 посредством первого 6 и второго 7 кольца с внешней резьбой, при этом первое кольцо 6 с внешней резьбой образует резьбовое соединение с первой внутренней резьбой 10 в корпусе 1, а второе кольцо 7 с внешней резьбой образует резьбовое соединение со второй внутренней резьбой 11 в корпусе 1. 3 69622011.02.28 Плоские зеркала 2 и 3 изготовлены из кварцевого стекла КВ. На одном основании зеркала нанесено интерференционное отражающее покрытие, а на втором просветляющее покрытие. Зеркало 2 пропускает излучение накачки и отражает выходное излучение ОПГ. Зеркало 3 служит выходным для излучения ОПГ и отражает обратно излучение накачки. Первое 6 и второе 7 кольца (фиг. 5) имеют внешнюю резьбу 15, образующие резьбовые соединения с внутренними резьбами 10 и 11 (фиг. 2) в корпусе 1 соответственно. ОПГ работает следующим образом. Корпус 1 ОПГ (фиг. 1) с плоскими параллельными зеркалами 2 и 3 и оправой 5 с нелинейным кристаллом 4 вставляется 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. Плоские зеркала 2 и 3 устанавливаются в сквозной внутренней полости 8 корпуса 1 вплотную к торцевой поверхности 12 и 13 оправы 5 с нелинейным кристаллом 4 соответственно и прижимаются к торцевой поверхности 12 и 13 оправы 5 посредством первого 6 и второго кольца 7 с внешней резьбой 15. Корпус 1 ОПГ фиксируется винтами (не показаны) к корпусу излучателя. ОПГ генерирует выходное излучение с длиной волны 1,58 мкм при использовании в качестве накачки излучения лазера с длиной волны 1,06 мкм. Таким образом достигается упрощение конструкции ОПГ. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4