Газовый оптический квантовый генератор

 

(>460837

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советски н

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (51) М. Кл.

Н 01 $3/22 (22) Заявлено 26.03.73 (21) 1896394/26-25 с присоединением заявки М

Всударотвенный камнтет

СССР но ленам изобретений н отнрытнй (28) П риоригет

Опубликовано 07.10.81 Бюллетень М 37 (53) УДК 621.375..8 (088.8) Дата опубликования описания 07.10.81 (72) Авторы изобретения

Р- 3. Проценко, М. А. Губин и В. В. Никитин

Московский ордена Трудового Красного Знамени инженернофизический институт (71) Заявитель (54) ГАЗОВЫЙ ОПТИЧЕСКИЙ КВАНТОВЫЙ ГЕНЕРАТОР

Изобретение относится к области квантовой радиофизики и может быть использовано в лазерной спектроскопии, связи и при разработках стандартов частоты.

Известен газовый оптический квантовый генератор (ОКГ), содержащий газоразрядную трубку с активной средой и ячейку с поглощающим газом, которые размещены в оптическом резонаторе.

Однако известное устройство обладает невысокой контрастностью резонанса мощности, 10 которая обусловлена расположением внутри спектрального контура поглощающего газа только одной моды лазера.

С. целью обеспечения работы оптического

t5 квантового генератора одновременно на двух ортогонально поляризованных модах с управляемым частотным интервалом между ними и для увеличения узких резонансов мощности в резонаторе по обе стороны от газораэрядной трубки размещены две фазовые пластинки, оптические оси которых составляют между собой угол 0 — 10 или 90 — 10, а сами пласт о тинки отличаются одна от другой и от четвертьволновых на 0-0,4 радиана, а оптические оси пластинок расположены под углом одна по отношению к другой оптические оси пласти1 нок расположены под утлом одна по отношению к другой, составляющим 1-10; оптические оси пластинок расположены под углом одна по о отношению к другой, составляющим 80-100 .

Такие пластинки из-эа различия показате-. лей преломления для обыкновенной и необыкно-, венной волн создают различную длину оптического резонатора на этих волнах, в силу чего в резонаторе образуются две системы ортогонально поляризованных мод. Выбором утла между оптическими осями пластинок можно изменять интервал между ближайшими частотами этих мод. При малых интервалах моды сильно конкурируют, в силу чего при совпадении одной.из них с центром линии поглощения в излучении лазера появляются узкие резонансы мощности с большой амплитудой.

На фиг. 1 показан предлагаемый генератор; на фиг. 2 и 3- взаимное расположение мод резонатора.

3 4б08

Предлагаемый генератор содержит зеркало 1 ., резонатора, фаэовую пластинку 2, газораэрядиув трубку 3, друтую фаэовую пластинку 4, ячейку 5 с поглощающим газом и зеркало 6, снабженное пьезокерамическим цилиндром 7.

Устройство работает следующим образом.

Оптические оси фазовых пластинок устанавливаются под углом, который обеспечивает работу ОКГ на двух ортогонально поляризованных модах в большом интервале расстройки относительно центра линии усиления, при этом в области между зеркалом 1 и пластинкой 2 и между зеркалом 6 и пластинкой 4, а также вне резонатора излучения поляризовано в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, отве15 чающих двум системам ортогонально поляризованных мод ("обыкновенная" и "необыкновенная"), а между пластинками в области гаэораэрядной трубки 3 излучение имеет эллиптическую поляризацию. При помощи пьеэоке2о рамического цилиндра 7 изменяют длину резонатора.

Одновременно с этим обе системы ортогоналъно поляризованных мод перемещаются по контуру линии усиления и линии поглощения.

В том случае, когда одна из двух соседних мод располагается вблизи линии поглощения, эа счет насыщения поглощения ее мощность возрастает.

Вследствие этого интенсивность второй моды, конкурирующей с ней, резко уменьшается, при этом излучение ОКГ вне резонатора по-прежнему поляриэовано в двух плоскостях, но интенсивность одной моды существенно больше, чем другой, Моды с "обыкновенной" и необыкновенной" поляризацией (фиг. 2, соответственно Е и Ед) З расположены симметрично относительно центра линии поглощения; ЬЮ- их частотный интервал, который задается углом между оптическими осями пластинок. Штрих-пунктирной линией обозначена мода резонатора (60, устанавливаю- 40

37 4 щаяся в отсутствии фазовых пластинок. В частном случае, когда этот угол равен 0 или 90, 5

Ь® имеет минимальное значение, определяемое отличием пластинок одна от друтой и от четвертьволновых на 0-0,4 рад. На фиг. 3 моды сдвинуты таким образом, что одна из них, в частности Е, совпадает с центром линии поглощения. В этом случае ее интенсивность из-за насыщения поглощения возрастает, а интенсивность моды Е падает. При сдвиге на половину ширины обратного лэмбовского провала линии поглощения (10 Гц) изменение интенсивностей составляет 100 %, что и обуславливает высокую контрастность резонанса мощности.

Формула изобретения

1. Газовый оптический квантовый генератор, содержащий гаэораэрядную трубку с активной средой и поглощающую ячейку, размещенные в резонаторе, отличающийся тем, что, с целью обеспечения работы оптического квантового генератора одновременно на двух ортогонально поляризованных модах с управляемым частотным интервалом между ними и для увеличения амплитуды узких резонансов мощности, в резонаторе по обе стороны от газоразрядной трубки размещены две фазовые пластинки, отличающиеся по оптической толщине от другой и от четвертьволновых на 00,4 рад, а оптические оси пластинок расположены одна по отношению к другой под углом.

2. Генератор по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что оптические оси пластинок расположены под углом одна по отношению к другой, составляющим 1-10 . о

3. Генератор по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что оптические оси пластинок расположены под углом одна по отношению к друо гой, составляющим 80-100

460837 (dg

Фиг. 2

Составитель В. Березовский

Техред A.Am

Корректор С. Шекмар.

Редактор Л. Письман

Тираж 637

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 8646/50

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4