Лазер

 

Использование: в оптических квантовых усилителях с прямоугольными активными элементами большой апертуры. Сущность: лазер, содержащий задающий генератор, телескопическую систему, элемент развязки , активный элемент и многопроходную систему обращения волнового фронта, снабжен признанным трансформатором апертуры, выполненным в виде двух призменныхтелескопов, преобразующим параллельный входной пучок квадратного сечения в параллельный пучок прямоугольного сечения. Трансформатор апертуры может быть выполнен в виде двух идентичных параллельно работающих призменных телескопов , разбивающих исходный пучок на две половины, раздельно трансформируемые и совмещаемые на выходе. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю Н 01 S 3/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

М

СО

Ю

4

О (л) (21) 4893994/25 (22) 25.12.90 (46) 15.07.93. Бюл. М 26 (71) Институт общей физики АН СССР (72) И,В.Климов, В.В.Коробкин, В.К.Клинков, М.Г.Красюк и А.В.Морозов (56) Бродов М.Е. и др. Исследование характеристик трехпроходного усилителя на плите из неодимового стекла. Квантовая электроника, 1982, т.9, М 1, с, 121 — 124.

Бродов М,Е, и др. Восьмипроходный усилитель на плите из неодимового стекла с волноводной схемой и ОВФ, Квантовая электроника, 1987, т.14, М 10, 1985. (54) ЛАЗЕР (57) Использование: в оптических квантовых усилителях с прямоугольными активными

Изобретение относится к области квантовой электроники, в частности к конструкциям оптических квантовых усилителей с активными элементами большой апертуры прямоугольного сечения.

Цель изобретения — создание лазера с малыми потерями, в котором максимально используется полезный объем активного элемента с прямоугольной апертурой и дающего выходной пучок квадратного сечения с расходимостью, близкой к дифракционной.

Поставленная цель достигается тем, что лазер, содержащий задающий генератор, телескопическую систему, элемент развязки, активный элемент и систему обращения волнового фронта, снабжен призменным трансформатором апертуры, преобразующим параллельный входной пучок квадрат„„5U„„1827703 А1 элементами большой апертуры, Сущность; лазер, содержащий задающий генератор, телескопическую систему, элемент развязки, активный элемент и многопроходную систему обращения волнового фронта, снабжен призменным трансформатором апертуры, выполненным в виде двух призменных телескопов, преобразующим параллельный входной пучок квадратного сечения в параллельный пучок прямоугольного сечения. Трансформатор апертуры может быть выполнен в виде двух идентичных параллельно работающих призменных телескопов, разбивающих исходный пучок на две половины, раздельно трансформируемые и совмещаемые на выходе, 1 з.п. ф-лы, 4 ил. ного сечения в параллельный пучок прямоугольного сечения (по входной апертуре активного элемента), а элементом развязки служит вентиль Фарадея, а также тем, что трансформатор апертуры выполнен в виде двух идентичных параллельно работающих призменных трансформаторов, разбивающих исходный пучок на две.половины, которые раздельно трансформируются и совмещаются на выходе трансформатора.

Восьмипроходовая схема прохождения пучка с системой ОВ Ф позволяет сформировать выходной пучок квадратного сечения с высокой энергией и расходимостью, близкой к дифракционной.

На фиг.1 изображена схема лазера; на фиг.2 — ход лучей в трансформаторе апертуры, состоящем из двух призм, осуществляющем изменение поперечного размера

1827703

45 пучка; на фиг.3 — ход лучей в трансформаторе апертуры, состоящем из двух пар призм, в котором последовательно осуществляется трансформация пучка по двум поперечным направлениям; на фиг.4 — ход лучей в трансформаторе апертуры, состоящем из четырех пар призм, в котором происходит разбиение исходного пучка на два, которые совмещаются по одному из поперечных направлений на выходе трансформатора.

Лазер (фиг,1) содержит установленные последовательно задающий генератор 1, телескопическую систему, состоящую из линз

2 и 3, диафрагму квадратного сечения 4, зеркала 5 — 10, вентиль Фарадея, состоящий из магнитоактивного элемента 11, кристаллического кварца 12, вращающего плоскость поляризации на 45 и двух поляризаторов 13, 14, поляризатор 15, призменный трансформатор апертуры 16, активный элемент 17, пластинку il/4 18 и систему обращения волнового фронта (ОВФ) 19, Устройство работает следующим образом, Световой пучок от задающего генератора 1, расширенный телескопической системой (линзы 2 и 3), пройдя через диафрагму 4, имеет форму квадрата с расходимостью, близкой к дифракционной. Пройдя через вентиль Фарадея и отразившись от поляризаторов 14, 15, параллельный пучок попадает в трансформатор апертуры 16, где преобразуется по сечению под входную апертуру активного элемента 17. Усиленный после двух проходов через активный элемент пучок, дважды пройдя через пластинку

iL/4 18, поворачивает плоскость поляризации на 90 . После следующих двух проходов через активный элемент и прохода через трансформатор апертуры в обратном направлении, пучок, преобразованный снова в квадратный, пройдя через поляризатор 15, попадает в систему ОВФ 19, В системе

ОВФ формируется световой импульс с обращенным волновым фронтом. Сделав в обратном направлении еще четыре прохода через активный элемент, выходное излучение, имеющее квадратное сечение и расходимость, близкую к дифракционной, отра жается от поляризатора 13.

Для уменьшения габаритов призм трансформатора в целом, а также для рас ширения диапазона возможных коэффици ентов трансформации исходный пучок < сечением а*Ь разбивается на 2 половинь (фиг.4), которые раздельно трансформиру. ются и затем совмещаются на выходе. Пр этом весь трансформатор состоит из четы. рех призменных телескопов, образующих 2 параллельно работающих трансформатора

А и В, каждый из которых принципиальнс аналогичен трансформатору, показанному на фиг.3. Выигрыш в суммарном коэффициенте трансформации такого составного трансформатора апертуры по каждому из направлений, как видно из фиг.4 при тех же углах падения составляет два раза при той же длине трансформатора апертуры.

Формула изобретения

1. Лазер, содержащий задающий генератор, телескопическую систему, элемент развязки, активный элемент прямоугольного сечения и восьмипроходную систему обращения волнового фронта, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью уменьшения потерь, повышения КПД и получения выходного пучка квадратного сечения с расходимостью, близкой кдифракционной, он снабжен трансформатором апертуры, выполненным в виде двух призменных телескопов, установленных последовательно между активным элементом и элементом развязки, а элемент развязки выполнен в виде вентиля Фарадея.

2. Лазер по п.1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения его габаритов и расширения диапазона трансформации апертуры пучка, он содержит дополнительный трансформатор апертуры, выполненный идентично первому трансформатору, параллельно ему перед трансформатором установлен делитель пучка на две равные части, а за ними — совместитель пучков в один.

1827703

1827703

Составитель И. Климов

Редактор В. Трубченко Техред М,Моргентал Корректор Н, Гунько

Заказ 23б1 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101