Лазер

 

Изобретение относится к лазерной технике. Цель изобретения - увеличение набора длин волн одновременной генерации в широкой области спектра в лазере, содержащем дисперсионный элемент 1, активную среду 2, зеркало 3, оптическую систему 4 и устройство 5 накачки, оптическая система выполнена в виде многогранной призмы. Резонатор лазера, образованный зеркалом 3 и автоколлимационным элементом 1 в сочетании с многогранной призмой создает в разных участках активной среды обратную связь для пучков различных длин волн, что обеспечивает формирование излучения в виде заданного набора длин волн. 1 ил.

Изобретение относится к лазерной технике и может быть использовано в лазерной и внутрирезонаторной спектроскопии, голографии, фотохимии, оптических измерениях, оптической связи и медицине. Цель изобретения - увеличение набора длин волн одновременной генерации в широкой области спектра. На чертеже показана оптическая схема лазера. Лазер содержит дисперсионный элемент 1, активную среду 2, резонаторное зеркало 3, оптическую систему 4, расположенную между дисперсионным элементом 1 и активной средой 2 и устройство 5 накачки. Оптическая система 4 выполнена в виде многогранной призмы с длиной основания первой боковой грани не меньше размера рабочей области активной среды и числом боковых граней на единицу большим количества заданных длин волн генерации. Величина A_i углов между первой и остальными боковыми гранями призмы определяются соотношением: A_i= arcsin где n - показатель преломления материала призмы; l_io = D_ϕdλ, D_ϕ- угловая дисперсия дисперсионного элемента; λ_i - заданный набор длин волн генерации; λ_o - длина волны, соответствующая середине спектрального диапазона. Лазер работает следующим образом. Устройство накачки 5 накачивает определенные участки активной среды 2. Часть возникающего при этом спонтанного излучения распространяется в направлении, перпендикулярном поверхности резонаторного зеркала 3, отражается от него и вновь попадает в накачанные участки активной среды, где происходит усиление этого излучения, представляющего собой несколько параллельных пучков. Далее усиленное излучение попадает на оптическую систему 4. Пучки оптического излучения, формируемые различными накачанными участками активной среды, после прохождения первой входной грани попадают на различные грани многогранной призмы оптической системы 4 и отклоняются оптической системой 4 на разные углы. После прохождения оптической системы 4 пучки света под разными углами падают дисперсионный элемент 1. Углы между первой и остальными гранями призмы выполнены такими, что при заданной установке оптической системы 4 для каждого из формируемых световых пучков выполнялось условие автоколлимационного отражения на одной из заданных длин волн генерации. Поэтому дисперсионный элемент 1 направляет излучение на заданных длинах волн обратно по тем же оптическим путям. Это излучение после повторного преломления клином 4 в виде набора параллельных друг другу пучков, каждый из которых имеет свою длину волны, вновь попадает в накачиваемые участки активной среды и усиливается. Тем самым для различных накачиваемых участков активной среды резонатор лазера создает обратную связь для различных заданных длин волн. При мощности накачки, превышающей пороговую, в лазере формируется излучение в виде набора пучков излучения с заданными длинами волн.

Формула изобретения

ЛАЗЕР с управляемым спектром генерации, содержащий резонаторное зеркало, активную среду, устройство накачки, оптическую систему и дисперсионный элемент, отличающийся тем, что, с целью увеличения набора длин волн одновременной генерации в широкой области спектра, оптическая система выполнена в виде многогранной призмы с длиной основания первой боковой грани не меньше размера рабочей активной среды и числом боковых граней на единицу большим количества заданных длин волн генерации, величины А углов между первой и остальными боковыми гранями призмы определяются соотношением где n - показатель преломления материала, из которого изготовлена призма; D_ϕ - угловая дисперсия дисперсионного элемента; l_i - заданный набор длин волн генерации;
λ_o - длина волны, соответствующая середине спектрального диапазона,
оптическая система расположена между активным и дисперсионным элементами, причем, устройство накачки расположено так, что накачиваемые участки активного элемента расположены на расстояниях от оптической оси лазера, равных расстояниям от оси, на которых расположены грани призмы, составляющие с первой гранью углы, соответствующие заданным длинам волн генерации.

РИСУНКИ

Рисунок 1