Лазер с активным элементом из набора плоскопараллельных пластин

 

Использование: приборы квантовой электроники, а именно мощные твердотельные лазеры. Сущность изобретения: лазер с активным элементом из набора плоскопараллельных пластин состоит из открытого оптического резонатора, ламп накачки, активного элемента, выполненного в виде пакета плоскопараллельных пластин из стимулирующего материала, разделенных оптически прозрачной пленкой, имеющей оптический контакт с плоскопараллельными пластинами. Показатель преломления пленки меньше показателя преломления стимулирующего материала и толщина равна или меньше четверти длины волны излучения лазера. 1 ил.

Изобретение относится к приборам квантовой электроники, а именно к мощным твердотельным оптическим квантовым генераторам (лазерам).

Известен твердотельный лазер, активный элемент которого выполнен в форме сегментов, образующих линзы нулевой оптической силы и разделенных промежутками для протока охлаждающей жидкости [1] Однако в этом лазере большая часть энергии накачки проходит между пластинами рабочего вещества активного элемента, не будучи поглощенной в них, вследствие чего снижается эффективность всего устройства в целом.

Наиболее близким к изобретению является лазер [2] активный элемент которого выполнен в виде набора плоскопараллельных пластин, склеенных по краям с зазором для хладагента в центральной части.

Недостатком данного лазера является то, что каждая пластина генерирует независимо от других, т.е. излучения из отдельных пластин активного элемента будут между собой не скоррелированы по фазе (когерентность по сечению активного элемента будет отсутствовать).

В предлагаемом устройстве, содержащем открытый оптический резонатор, лампы накачки, активный элемент в виде пакета плоскопараллельных пластин из стимулирующего материала, пластины разделены пленкой из материала прозрачного для оптического излучения, имеющей оптический контакт с пластинами, причем показатель преломления пленки меньше показателя преломления пластин, а толщина пленки меньше или равна четверти длины волны излучения лазера.

Использование активного элемента в виде пакета плоскопараллельных пластин из стимулирующего материала, разделенных оптически прозрачной пленкой, с показателем преломления меньшим показателя преломления стимулирующего материала и толщиной в четверть длины волны излучения лазера позволяет скоррелировать по фазе излучения от всех пластин, т.е. повысить когерентность излучения по сечению активного элемента.

На чертеже изображен лазер с активным элементом из набора плоскопараллельных пластин.

Лазер состоит из открытого оптического резонатора 1, ламп 2 накачки, активного элемента 3, выполненного в виде пакета плоскопараллельных пластин 4 из стимулирующего материала, разделенных слоями 5, имеющих оптический контакт с пластинами 4, оптически прозрачными, причем слои выполнены в виде пленки из материала, имеющего показатель преломления меньше показателя преломления стимулирующего материала и толщину, равную или меньше четверти длины волны излучения лазера.

Лазер работает следующим образом.

Оптическое излучение от ламп 2 накачки попадает на активный элемент 3 и проникает в каждую из пластин 4 путем оптического туннелирования через пленку 5. За счет резонансного оптического туннелирования происходит перекачка энергии из одной пластины в другую, что приводит к повышению когерентности излучения по сечению активного элемента. Открытый оптический резонатор 1 способствует накоплению энергии в активном элементе 3.

Формула изобретения

ЛАЗЕР С АКТИВНЫМ ЭЛЕМЕНТОМ ИЗ НАБОРА ПЛОСКОПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ПЛАСТИН, содержащий лампы накачки, открытый оптический резонатор и активный элемент в виде пакета плоскопараллельных пластин из стимулирующего материала, разделенных слоями, имеющими оптический контакт с пластинами и прозрачными для оптического излучения, отличающийся тем, что слои выполнены в виде пленки из материала, показатель преломления которого меньше показателя преломления материала пластин, а толщина пленки меньше или равна четверти длины волны излучения лазера.

РИСУНКИ

Рисунок 1