Способ управления частотой следования лазерных импульсов

 

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано для создания лазеров с импульсно-периодической генерацией и перестраиваемой частотой следования импульсов. Цель изобретения - упрощение способа и стабилизация временной структуры выходного излучения. Для этого деления частоты следования импульсов достигают, модулируя накачку и осуществляя изменение расстройки частот модуляции накачки и собственной релаксационной частоты резонатора лазера посредством регулирования собственной релаксационной частоты с помощью плавного изменения порога генерации или посредством изменения частоты модуляции накачки.

Изобретение относится к квантовой электронике, а именно к импульсно-периодическим лазерам, и может быть использовано в устройствах связи, в локации и т.д. Цель изобретения - упрощение способа и стабилизация временной структуры выходного излучения. Предложенное техническое решение основано на следующем явлении. При сближении частоты f внешнего воздействия на резонатор лазера и релаксационной частоты резонатора F и при достаточно большой глубине модуляции внешнего воздействия периодическая генерация лазера может стать хаотической, а переход к хаосу происходить через последовательные бифуркации удвоения периода. Это соответствует последовательному появлению по мере изменения (F-f) в спектре интенсивности излучения частот, равных f/2,f/4,f/8 и т.д. При этом последовательности импульсов определенной степени кратности основному периоду 1/f соответствует амплитуда, отличающаяся от амплитуды импульсов с другой степенью кратности. Применяя амплитудные дискриминаторы, установленные на передающем или приемном устройстве, можно выделять импульсы, следующие с требуемой частотой. Для осуществления деления частоты предложенным способом в лазерный резонатор последовательно помещают пленочные ослабители. Тем самым изменяют пороговое значение коэффициента усиления и, следовательно, собственную релаксационную частоту F, а значит и расстройку (F-f). Это делают до тех пор, пока не произойдет удвоения периода последовательности импульсов генерации, что соответствует повторению различных по амплитуде пар импульсов при сохранении первоначального периода следования 1/f. Продолжая таким образом изменять F, можно добиться учетверения и т.д. периода последовательности. При этом относительное изменение расстройки (F-f)/f мало. Таким образом, при изменении расстройки частоты модуляции накачки f и частоты релаксации F происходит переход генерации от периодической к хаотической через каскад Фейгенбаума и при этом спектр интенсивности излучения по мере изменения расстройки обогащается частотами, в 2,4,...2ⁿ раз меньшими частоты f по мере изменения расстройки. Это соответствует появлению повторяющихся с удвоенным, учетверенным и т.д. периодом групп импульсов различной амплитуды, что позволяет выделять последовательность с периодом, равным периоду повторения группы при помощи амплитудных дискриминаторов, а значит, делить частоту следования импульсов генерации.

Формула изобретения

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЧАСТОТОЙ СЛЕДОВАНИЯ ЛАЗЕРНЫХ ИМПУЛЬСОВ, заключающийся во внешнем периодическом воздействии на задающий лазер с частотой воздействия, близкой к его релаксационной частоте, в изменении расстройки частоты внешнего воздействия от релаксационной частоты задающего лазера и в поступающем выделении наиболее интенсивных импульсов излучения задающего лазера с помощью дискриминатора, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа и стабилизации временной структуры выходного излучения, на задающий лазер воздействуют путем периодической модуляции интенсивности накачки активного элемента, а изменение расстройки частоты внешнего воздействия от релаксационной частоты задающего лазера осуществляют изменением частоты периодической модуляции интенсивности накачки или изменением порога генерации задающего лазера.