Пассивный жидкостный модулятор

 

О П И С А Н И Е ()397)30

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ CBMQETEflbCTBY

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.03.72 (21) 1754657/26-25 (51) М.Кл.з Н 01 S 3/10 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано15.12.81. Бюллетень №46 (53) УДК 621.375.8 (088.8) (45) Дата опубликования описания 30.12.81

Государственный комитет

6о делам изобретений и открытий (72) Авторы язобр етевия

А. Н. Богуславская, Г. Г. Дядюша, А, И, Киприанов, Ф. А. Михайленко, T. Н. Смирнова и Е. А. Тихонов

Институт физики АН Украинской ССР и Институт органической химии АН Украинской ССР (71) Заявители (54) ПАССИВНЫЙ ЖИДКОСТНЫЙ МОДУЛЯТОР где

Изобретение относится к лазерной технике и может быть, использовано для амплитудной модуляции добротности рубиновых оптических квантовых генераторов (ОКГ) в режиме излучения наносекундных и пикосекундных импульсов.

В качестве пассивных модуляторов добротности рубиновых ОКГ обычно используют затворы на основе двух типов: полиметиновых красителей (криптоцианин, 2,2дикарбоцианин, тиатрикарбоцианин) в спиртовых растворах и фталоцианиновых красителей (ванадийфталоцианин, хлоралюминийфталоцианин) в апротонных растворителях (хлорбензол, нитробензол, пиридин и др.).

Красители первой группы имеют низкую фотохимическую устойчивость из-за малой прочности кпасителей с ядрами хинолина

Alk

Т= СН- СН = СН- С С- СК= +

А1К

à — гетероциклические остатки индоленинилидена, бензтиазолинилидена и т. д.; (криптоцианин) или большой длины полиметпновой цепи (ди- и трикарбоцианины).

Красители же второй группы (фталоцианины) непригодны для генерации пикосекундных импульсов из-за большого времени релаксации в основное состояние.

Цель изобретения — создание жидкостного затвора для ОКГ, генерирующих в спектральной области 640 — 720 нм, обладающего достаточной для длительной эксплуатации фотохимической стойкостью, позволяющего увеличить мощность генерируемого моноимпульса, а также обеспечивающего как наносекундный, так и пикосекундный режимы генерации.

Это достигается использованием в качестве насыщаемых поглотителей жидкостных затворов кислых растворов трискарбоцианинов общей формулы

А1К

М X

СК-СН=С I „с-Сн=Сн-c-=

+x

Й

А)К

АП вЂ” метил, этил,и т. д.;

Х вЂ” С (С,Нз)ъ S1

Z CHgSO» СНзСоН»ЬОз С10»

397130 которые содержат три связанных коротких полиметиновых хромофора, что обеспечивает высокую химическую и фотохимическую устойчивость.

В результате взаимодействия трех линейно расположенных хромофоров высокоинтенсивная полоса поглощения красителя находится в области 6400 †72 А. Сила осциллятора этой полосы превышаст силы осцилляторов полос поглощения всех п", меняемых до сих пор красителей, что обеспечивает малое время жизни возбужденного состояния, необходимое для самосинхронизации мод, т. е. для получения пикосскундного режима генерации.

Предлагаемый пассивный жидкостный затвор представляет собой кювету с плоскопараллельными световыми окнами толщиной 1 — 10 мм, содержащую в качестве насыщаемого поглотителя раствор трискарбоцианинового красителя.

Действие затвора основано на явлении насыщаемого поглощения в световых пуч«ах лазеров, наблюдаемом у некоторых красителей.,При помещении затвора в резонатор добротность резонатора снижается, и соответственно повышается порог генерации. Последнее неизбежно приводит к повышению начального усиления (числа возбужденных центров). Генерация возникает в условиях регенерации (повышения) добротности как следствие эффекта просветления раствора красителя; генерируемый импульс имеет длительность несколько десятков пикосекунд и мощность 1 — 100 Мвт.

Чаще всего при этом лазер работает в режиме излучения одной-двух предельных мод с произвольными фазовыми отношениями.

Приведено сравнение действия пассивных затворов на основе наиболее эффективного среди фталоцианиновых красителей раствора ванадийфталоцианина в хлорбензоле и раствора трискарбоцианина

AIR

I N Х

СН= СН- СН= С С- СН= СН- СН= r

+e

Х

AIK

à — гетероциклические остатки индоленинилидена, бензтиазолпнилидена и т. д.; где

Лц

Х у . Г= сч- сн= сн- с С— +

N !

А1Х общей формулы, приведенной выше (в которой

СН4

1О

Alk — метил; Х-- С(СНз), .Z = СН S04 ), в этиловом спирте с добавлением небольшого количества соляной кислоты (5О/О) на экспериментальной установке при неизмен!

r.üt. параметрах рубинового ОКГ.

Использование пассивного затвора на основе кислого раствора трискарбоцианина позволяет повысить выходную энергию излучения в 1,5 — 2 раза. го

Исследование стабильности оптических характеристик предлагаемого жидкостного затвора проводилось в течение месяца; при хранении в темноте при комнатной температуре не наблюдалось никакого измене25 ния спектра пропускания раствора красителя. При эксплуатации модулятора исследовали влияние лазерного излучения на оптическую плотность раствора. Измерения показали, что оптическая плотность оставазо лась неизменной в течение всего контрольного периода (более 200 вспышек ОКГ).

Формула изобретения

Пассивный жидкостный модулятор для з оптических квантовых генераторов, генерирующих излучение в спектральной области

640 — 720 нм, содержащий в качестве рабочей среды насыщающийся поглотитель о т7 л и ч а ю щи и ся тем, что, с целью повышения мощности генерируемых моноимпульсов и фотохимической стойкости поглотителя, а также обеспечения как наносекундного, так и пикосекундного режимов генерации, в качестве .поглотителя,использова45 ны кислые растворы трискарбоцианов общей формулы

Alk — метил, этил;.

Х вЂ” С (ОНз) я1 $ э

СНз$04 СНэСдН4$0з, С104