Лазер с распределенной обратной связью

Авторы патента:

H01S3/213 - с использованием органического красителя

Изобретение-относится к приборам квантовой электроники, а более конкретно к лазер ам на растворах красителей с распределенной обратной связью. Цель изобретения - повышение стабильности длины волны генерации лазера при изменении температуры окружающей среды. Лазер состоит из герметичной кюветы, содержащей отсек t объемом У,и отсек 2 объемом V, полностью заполненные раствором красителя и жидкой средой, соответственно разделенные между собой мембраной 3. Герметичность кюветы обеспечивается прокладкой 4 между крышкой 5 и корпусом 6 кюветы и болтами 7,8. В отсеке 1 находится оптическая система формирования периодической структуры показателя преломления и козффициента усиления лазера, состоящая из голографической решетки 9 и зеркала 10. Излучение накачки, Ац и генерации А выводится через кварцевую подложку 11. В отсеке 2 находится заправочное отверстие, тизированное прокладкой 12 и винтом 13. Соотношение между объемами V и Vj определяется по формуле Vj/V, ( -y i / r i / i /5, и ЛГ коэффициенты объемного расширения раствора красителя и жидкой среды соответственно, х и х - козффиг циенты сжимаемости раствора красителя и жидкой среды, соответственно удовлетворяющий соотношению ,/х, урасчетное изменение давления в кювете на градус тем- . пературы, 1 ил. (Л С

СОЮЗ CORETOEHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 01 S 3/213

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "":-."рд

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ;; ;.-, (46) 30.06.92.Бюл. !!р 24 (21) 4124833/25 (22) 02.07.86 (7l) Институт физики АН БССР и Минс кий государственный педагогический институт им. А.М.Горького (72) И.А.Вабищевич, А.Д.Дасько, С.А.Рыжечкин, А.Н.Рубинов, Т.Ш.Эфендиев и В.АеЯковенко (53) 62!.375.8 .(088.8) (56} Бондарчук. В.Н. и др, Тезисы докладов Ш Всесоюзной конференции. Лазеры на основе сложных органических соединений. Ужгород, !980, с.246.

Дасько А.Д. и др. Голографические

РОС-лазеры па. красителях. Изв. АН.

СССР, l984, !Р 8, с.!522. (54} ЛАЗЕР С РАСПРЕ@!ЛЕННОЙ ОБРАТНОЙ

СВЯЗЬЮ (57) Изобретение.относится к приборам квантовой электроники, а более конкретно к лазерам на растворах красителей с распределенной обратной связью. Цель изобретения - повышение стабильности длины волны генерации лазера при изменении температуры окружающей среды. Лазер состоит из герметичной кюветы, содержащей отсек l объемом U,è отсек 2 объемом Ч, „„ЯО„.„ИЩЩ А1 полностью заполненные раствором красителя и жидкой средой, соответствен" но разделенные между собой мембраной 3. Герметичность кюветы обеспечивается прокладкой 4 между крышкой 5 и корпусом 6 кюветы и болтами 7,8.

В отсеке находится оптическая система формирования периодической структуры показателя преломления и коэффициента усиления лазера, состоя- . щая иэ голографической решетки 9 и зеркала !О. Излучение накачки, у1д и генерации Л „ выводится через кварцевую подложку 11, В отсеке 2 находится заправочное отверстие, герметизированное прокладкой l2 и винтом

l3. Соотношение между объемами Ч1 и V> определяется по Форнуле Чт/V, = Я (р, -ух )i(yx,-p,) где р и П коэффициенты объемного расширения раствора краситепя и жидкой среды соответственно, х 1 и x - коэффициенты сжимаемости раствора красите- вв ля и жидкой среды, соответственно удовлетворяющие соотношению д р /х v р,/x„, у- расчетное измене- э ние давления в кювете на градус температуры. l ил. я

1 131Н282 :1ос братец;1с относится K области квантовой электроники, а более конкретнс вЂ” к лазерам на растворах красителей с распределенной обратной

<-.вязью (1 ОС), Целью изобретения является повыше" ине стабильности длины волны генера" ции лазера при изменении температуры окружающей среды. II 0

11а чертеже схематично изображен предлагaeb!bé лазер.

Отсек полностью заполнен раствором красителя объемом V,, отсек 2 полност1.ю заполнен жидкой средой объе-15 мом т г мембрана 3 разделяет отсеки и 2, прокладка 4 между крышкой 5 и корпусом 6 кюветы вместе с болтами .и 8 обеспечивает герметичность кю" веты,„ голографическая решетка 9 и 20 зеркало 10 формируют периодическую структуру показателя преломления и

Коэффициента усиления раствора кра сителя, кварцевая подложка 11 служит для вводя излучения накачки 3 „ и вы" вода излучения генерации Л, прок"" ладка 12 и винт 13 герметиэируют заправочное отверстие отсека 2 кюветы,.

Аналогичное заправочное отверстие имеется в отсеке 1 (на чертеже не по" 39 .Казана) . Объемы 7 1 и 7 удовлет" оряют соотношению

i) ip P! - JIx (!)

V ухг -6г

/-"г Ib1 ДЭ причем, вЂ” вЂ”. ) х х

° г 1

Где р, H рг- коэффициенты объемного расширения раствора красите.пя и жидкой сре- 40 ды соответственно; х н и х - коэффициенты сжнмаемостн раствора красителя и жхдKc к среды соответ ственнc,", 45

p вЂ” расчетное изменение дав;:.ения в кювете на один гр аду с темп ер а туры .

Устройство работает следукщим об.разом. 5О

11ри повышении температуры окружаюшей среды происходит повышение температуры Т раствора красителя и жидкой среды, вызывающее в герметичной кюве" возрастание давления Р в растворе красителя и жидкой среде.

Известно, что повышение температуры раствора красителя приводит к от" рицательной зависимости показателя преломления о! 1смпературы Т и !..оответствепно приводит к уменьшению длины волньн геперапии РОС-лазера.

Также известно, что сдавлнвание раствора красителя приводит к поло" жительной зависимости ll от, Р и соответстяенно приводит к увеличению длины волны генерации РОС-лазера.

Поэтому н герметичной кювете происходит уменьшение температурной за" внсимосг и длины волпы генерации лазера эа счет компенсации изменения показателя преломления и раствора красителя при изменении температуры противоположйым по знаку изменением величины п при изменении давления. Лучшая температурная стабилизация показателя преломления раствора красителя, а следовательно, и длина волны генерации достигается s том случае, если, жидкая среда, расположенная в отсеке 2, развивает при повышении температуры большее давление, чем раствор красителя н оказывает через мембрану дополнигельное давление на краситель, Поставленное ус" ловие выполняется если отношение коэффициента объемного расширения д,, к коэффициенту сжимаемости х г жидкости в отсеке 2 превышает отношение соответствуюк1их величин р и х ра-

1 створа красителя в отсеке

В том случае, когда объемы V u

v удоннетнорнют соотношению,(11, происходит полная температурная стабилизация длины волны генерации ла" эера, так как уменьшение показателя преломления эа счет увеличения температуры полностью компенсируется его увеличением за счет возрастания давления, Для того, чтобы устройство работало при понижении температуры ок"

° 0 -О ружающей среды на 3 -5, необходимо проводить заправку лазера красителем и жидкой средой при температурах на

3 "5 меньшей, чем температура среды, в которой будет эксплуатироваться лазер. Выполнение соотношения (1) между объемами V1 и V прн ус-Фг повии вЂ” вЂ” вЂ” вЂ” вЂ” в герметичной кю" х х, вете позволило повысить стабильность длины волны излучения генерации лазе" ра на два порядка (до 1,6 1О нм/град)

3 при изменении температуры окружавшей средЬ1 от 18 до 28 С.

1393282 положительным Козффициентом объемно"

ro расширения 5, и коэффициентом объемного сжатия x „ удовлетворяющи

2 ми условию

Формула изобретения

- козффициенты об. -.Иного расширения и объемного сжатия

Где Р,и х1 раствора красите." ля соответственно, причем соот ошен е объемов Ч1И V< удовлетворяет условию

«Ю

Vii

-ух

1 ух, -p

Составитель А. Соловьев

Техред g. Ltnäüix Корректор В. Бутяга

Редактор Н.Коляда

Заказ 2814

Тираж 360 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР.по делам изобретений и открытий .

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4.

Лазер r. распределенной обратной связью, содержащий кювету с раствором красителя н оптическую систему формирования периодической структуры показателя преломления и коэффициента усиления раствора красителя, отличающийся тем, что, 1О с целью повышения стабильности длины волны генерации лазера при изменении температуры окружакщей среды, кювета выполнена герметичной и со-держит два отсека, разделенных мемб- 15 раной, один из отсеков объемом V,, содержащий систему формирования периодической структуры, заполнен раст. вором красителя, другой отсек объемом Чу - жидкой сжимаемой средой с 20 где - расчетное изменение давления в кювете на градус темпера" туры.

Активная среда для лазеров на растворах органических соединений // 784692

Активная среда для лазеров на растворах органических соединений // 784690

Активная среда для жидкостных лазеров // 696938

Активное вещество для жидкостных окг // 626666

Оптический квантовый генератор // 409639

Оптический квантовый генератор // 397131

Оптический квантовый генератор на красителе // 336738

Импульсный лазер на растворе красителя // 2123747

Изобретение относится к области лазерной техники и может найти применение в устройствах, содержащих компактные импульсные лазеры с высокой частотой следования импульсов

Рабочее вещество ограничителя интенсивности мощного оптического излучения // 2307435

Изобретение относится к области оптической техники, а именно к ограничителям интенсивности (лимитерам) мощного излучения, и может быть использовано в оптических приборах и средствах защиты органов зрения от действия мощного излучения

Кювета для импульсного лазера на растворе красителя // 2308794

Изобретение относится к области лазерной техники и может быть использовано для создания лазеров на растворах красителей с высокой частотой следования генерируемых импульсов

Активная среда жидкостного лазера // 2012118

Изобретение относится к области квантовой электроники, в частности к активным средам жидкостных лазеров на органических соединениях, и может быть использовано для перестройки лазерного излучения в спектральном диапазоне 623-774 нм

Способ очистки активной среды жидкостного лазера // 2029424

Изобретение относится к квантовой электронике, в частности к перестариваемым лазерам на красителях

Способ очистки активной среды жидкостных лазеров // 2044379

Изобретение относится к квантовой электронике, в частности к перестраиваемым лазерам на красителях

Активная среда для лазера и способ ее получения // 1533607

Изобретение относится к области квантовой электроники, а именно к лазерам на растворах органических соединений, и может быть использовано при создании мощных лазеров, генерирующих в спектральном диапазоне 540-578 нм

Способ прокачки раствора красителя для лазерных резонаторов // 2548620

Изобретение относится к области лазерной техники и касается способа прокачки раствора красителя для лазерных резонаторов. Прокачка раствора красителя для лазерных резонаторов производится через емкость резонатора, образованного из твердых стенок, выполненных в виде дихроических зеркал, которые выполнены с высоким коэффициентом отражения для излучения лазерной генерации и с низким коэффициентом отражения для излучения накачки. Указанные твёрдые стенки выполнены оптически связанными между собой. Краситель вводится в резонатор и выводится из него через входное и выходное отверстия, которые выполнены в указанных твёрдых стенках. Для герметизации резонатора используются кольцевые прокладки. Технический результат заявляемого способа заключается в повышении скорости перестройки резонатора в целях получения лазерного излучения необходимых для дальнейшего применения параметров (например, максимальной интенсивности и с заданным количеством мод), в повышении расстояния между модами излучения, а также в обеспечении тонкой подстройки угла между зеркалами емкости резонатора при сохранении герметичности и в возможности быстрой разборки и сборки конструкции емкости резонатора. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Сферический жидкокристаллический лазер // 2559124

Решение относится к источнику лазерного излучения, в качестве резонатора которого используется капля из хиральных жидких кристаллов. Источник имеет форму сферической капли. Причём в капле существует диспергированная активная среда. Капля состоит из хиральных жидких кристаллов, которые обладают свойством селективного отражения в диапазоне испускания активной среды. Технический результат заключается в обеспечении возможности использования капель холестерических жидких кристаллов в качестве оптического 3D микрорезонатора брэгговского типа. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 13 ил.