Призма амплитудного фарадеевского невзаимного элемента

 

Qч!1r; е; з ч

ОПЙСЛИЙП

ЙЗОБРЕТЕН ЙЯ

Союз Советских

".оциалистических

Респубттик

И АВТОРСКОМУ СЕИДЕ ЕЛЬС7БУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.06.73 (21) 1925022/26-25 с присоединением заявк!! %в (23) Приоритет—

Опубликовано 15.10.75. Бюллетень М 38

Дата опубликования описания 12.05,76. (51) М. Кл. Н 01з 3 02

Государственный комитет

Совета Министраа СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.375.8 (088.8) (72) Авторы изобретения

Е. Ф. Ищенко, В. H. Курятов и О. C. 1Окаров

Московский ордена Ленина энергетический институт (71) Заявитель (54) ПРИЗМА АМПЛИТУДНОГО

ФАРАДЕЕВСКОГО НЕВЗАИМНОГО ЭЛЕМЕНТА ср = 90 — а rctgn —, » + - -1-!1

2»2

Изобретение относится к области квантовой электроники, к оптическим элементам, создающим амплитудную невзаимпость в кольцевом оптическом ивантовом генераторе (КОКГ) .

Для создания амплитудной невзаямности встречных волн КОКГ обычно применяется фара деевокий невзаимный элемент (ФНЭ), состоящий из двух ромбов Френеля, поворачи|вающих плоскость поляризации встречных лучей взаимно, и атагнитопт ического вращателя Фарадея, поворачивающего плоскость поляризации этих лучей невзаимно. Такой

ФНЭ содержа!т грани полного внутреннего отражения и взаимно параллельные входную и выход!!уто бр!остеровс!оие грани.

Недостатки таких ФНЭ следующие: нетехнологичность из-за сложности изготовления, сборки и юстировки; ненадежность при э!осплуатаци и в интенсивных пучках света из-за применения оптического:контакта; ненадежность при эксплуатации в жестких механико-климатических условиях из-за применения составной конструкции и оптического еонта кта; большое обратное рассеяние, обусловленное значительным числом полированных поверхностей; большие суммарные потери, определяемые в оспогпом прпменясмызIп оптпчсскпз!и стекл аз!и, так .ак показатель п1зелоз!лcí!!ÿ матерна IB ромба Френеля должен быть н 1,5, пз-за чего не могут оыть применены многие

5 малопоглощающие материалы.

Целью изобретения является повышение надежности и технолоьч!чностп,когнструкцпп

ФНЭ, а также уменьшение суммарных потерь энергии. ! о Это достигается тем, что предлагаемая призма амплитудного фарадеевского невзаимного элемента выполнена монолитной пз малопоглощающего опт:!ческого материала, например кварцевого стекла, при этом любые !

5 две сопрпкаса!ощпеся г1занп по.чпого внутреннего отражен:!я (ПБО) образуют между собой угол 90, а входная и выходная брюстеровские грани параллельны и составляют с реорами призмы угол <р, определяемый соот2О ношением. г

25 + агссоз 1/ ° / » +

2.Р где п — показатель преломления материала призмы; 1 — ко структи впая постоянная, зо d — угол, характеризующий фарадеевское

3 вращение и задающий невзаимные потери энергии для встречных лучей.

На фиг. 1 — показан общий вид предлагаемой многогра нной призмы и ход луча в ней B аксонометрии; на фиг. 2 — общий вИд призмы и ход луча в ней в трех проекциях: а — проекция на плоскость XOZ, б — проекция на плоскость YOZ, в — проекция на плоскость ХОУ.

При этом последовательный ход луча отмечен буквами русского алфавита, а его направление — стрелой.

Амплитудный ФНЭ представляет собой многогранную монолитную призму, выполненную из малопоглощающего оптиче!акого материала, в которую входят: входная грань 1 (а b, h, е), образующая с параллельными ребрами 2, 3, 4, 5 угол, определяемый соотношением показанным выше; графини ПВО 6— а,b,с,d;7 — а,d,f,е,8 — е,h,q, f,9 — b, c, q, h, из которых любые две соприкасающиеся грани образуют между собой угол 90, выходная рань 10 (d, с, q, f) параллельна графини 1.

Оп исьиваемое устройство работает следующим образом.

Линейно-поляризованный луч, раапространяющийся внутри КОКГ, падает пад углом

Брюстера на,входную грань 1 (отрезок а, б), преломляется на ней и по д углом, обеспечивающим ПВО, падает на первую отражающую грань 6 (отреза к б — в). претерпевая последователь но ПВО на гранях 7, 8, 9, луч на отрезке е, ж оказывается линей но поляризованным, при этом плоскость поляризации этого луча повернута относительно плоскости поляр иза ции луча на отрезке б в (или а б) на малый угол а. Накла ды вая вдоль отрезка еж магнитное поле, обеспечивающее невзаимный по!ворот плоакости поляризации для !встречных лучей на угол а, получим —:невзаимные потери энергии для встреченных лучей на брюстеровских гранях 1 и 10 рассматриваемого

ФНЭ.

488276

Та!ким образом, а мпл итудный ФНЭ, изготовленный из малопоглощающего о птичеакого материала в виде моноливной многогранной призмы, обеапечивает: технологичность

5 конструкции так как не требуется применения оптического конта!кта и сложных !сборочноюстировочных работ; экаплуатац ионную надежность ввиду того, что ФНЭ изготовлен из монолитного куска материала; минимальную величину образного рассеяния, определяемую только чистотой полированных по!верхностей; малые ауммарные потери энергии. !

Предмет изобретения

20 Призма амплиту|дного Фара!деевского невзаимного элемента, содержащая грани полного,внутреннего отражения, а также параллельные !вхщ ную и выходную брюстеровакие грани, отличающаяся тем, что с целью повы25 шения надежности и технологичности, конструкции, уменьшения суммарных потерь энергии, любые piBe соприкасающиеся грани полного BIIympeIIIIe! o отражения об разуют между собой прямой угол, а перпендикулярное этим

30 граням сечение предста!вляет ивадрат, лри этом входная и .выходная грани составляютс ребрами призмы угол у, определяемый соотношением р = 90 — aIIctgII +

+ arOCOS

Г и+! 2

+2

11 т 1- 1;д, 2п 2n 4о где n — пока затель преломления материала и р изм ы, /г — конструктивная постоянная, а — угол, характеризующий фа|радеевское вращение и за дающий невзаим!ные потери энергии для встречных волн.

488276

Рог.1

8 о а 1 б7

Составитель И. Старосельская

Техред 3. Тараненко

Редактор И. Шубина

Корректор Н. Аук

Заказ 545 Изд. № 1911 Тираж 833

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 34-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

МОТ, Загорский филиал