Способ формирования лазерного импульса

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВЕОРСИОМУ СВИДЕЕЕДЬСЕВУ (ii 637028.Ф

j

«

-;.:"«Г т (6! ) Дополнительное к авт. саид-ву = (22}Заявлено 07.07. 77(21) 2506304/18-25 (51)М. KJI.

Н 01 S 3/30 с присоединением заявки,%-Государственный комитет (23) П риоритет-Опубликовано 07 . 08 . 8). Ьктллетень ¹ 29 по делам изобретений н открьннй (53) УДК535. .8(088.8) Дата опубликования описания 07 .08. 81 (72) Авторы изобретения

В. В. Рагульский и О.Ю. Носач

Институт проблем механики. АН СССР и ордена Ленина. . «1: 4 физический институт им. П.Н.. Лебедева АН СССР" " " (7! ) Заявитель (54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ЛАЗЕРНОГО

ИМПУЛЬСА

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть исполь зовано в лазерных установка, предназначенных для получения импульсов света с высоким контрастом, т.е. с высоким отношением энергии импульса

5 к энергии предшествующего ему излучения.

Известно, что контраст импульса может быть увеличен путем нелинейного взаимодействия излучения со средой, например с нелинейными кристаллами или с просветляющимися фильтрами t) )и(2j

Однако эти способы либо не обес15 печивают достаточно большого повьппения контраста, либо в результате их применения существенно падает яр кость импульса (отношение максимальной интенсивности излучения к занима- 2О емому им телесному углу).

Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ формирования лазерного импульса путем его нелинейного взаимодействия со средой, основанный на пропускании света сквозь просветляющуюся среду.

Поглощение излучения в такой среде уменьшается с ростом его интенсивности. Благодаря этому импульс света проходит сквозь просветляющуюся среду с меньшими потерями, чем предшествующее ему излучение, и в результате контраст возрастает примерно в 10 раз (31.

Однако этот способ не позволяет достичь значительного (на несколько порядков} повьппения контраста без су- щественной потери яркости импульса, поскольку среда просветляется лишь частично даже при максимальной интенсивности излученит . Другой недостаток способа связан со спектральной селективностьи просветляющих сред, в качестве которых обычно используются ðàñтворы крас;ителей. В связи с этим для различных длин волн приходится использовать различные среды, а в обширной

70 ф

Пучок линейнополяриэованного света последовательно пропускают сквозь поляризатор (например расположенное под углом диэлектрическое зеркало), 5 четвертьволновую пластину и искажающую волйовой фронт фаэовую пластину.

Затем пучок направляют в среду (например в прозрачную жидкость), где происходит вынужденное мандельштам1о бриллюэновское рассеяние импульса.

Рассеянный назад свет с увеличенным контрастом после прохождения фазовой и четвертьволновой пластин распространяется в том же телесном угле, что и исходный пучок, но имеет поляризацию перпендикулярную исходной, и поэтому он отводится поляризатором в сторону от исходного пучка.

Использование предлагаемсго способа

2g позволяет увеличивать контраст импуль са до IO раз без заметного падения о

его яркости, Способ может применяться в широком спектральном, диапазоне.

3 63 инфракрасной области спектра применение указанного способа практически невозможно из-за отсутствия красителей с рабочей длиной волны, превыщающей 1,4 мк °

Цель изобретения — повышение контраста импульса излучения в широком спектральном диапазоне без потери яркости.

Укаэанная цель достигается тем, что импульс излучения подвергают вынужденному рассеянию в прозрачной среде с сохранением телесного угла, занимаемого излучением, а затем отделяют рассеянное излучение от исходного.

Для сохранения телесного угла, занимаемого излучением, обеспечивают условия обращения (при рассеянии назад) или воспроизведения (при рассеянии вперед) волнового фронта. Благодаря этому в результате вынужденного рассеяния яркость импульса практически не снизится, Ввиду существования резко выраженного порога для вынужденного рассеяния можно создать условия, когда сам импульс вынужденно рассеивается, а предшествующее ему излучение, которо обычно слабее по интенсивности в 100 и более раз, -испытывает лишь спонтанное рассеяние. Как известно, при спонтанною рассеянии в телесный угол, занимаемый исходным светом, рассеи- «Ю вается ничтожная его часть — л10

Рассеянное излучение легко отделяется от исходного, так как они отличаются по длине волны или направлению распространения, и в результате получается импульс с контрастом, уве- о личенным до 10 раз без существен1О ного снижения его яркости. Вынужденное рассеяние неселективно, и поэтому предлагаемый способ может быть использован как в видимой, так и в ин-. фракрасной и ультрафиолетовой областях спектра.

Пример реализации предлагаемого способа.

Формула изобретения

Способ формирования лазерного импульса путем его нелинейного взаимодействия со средой, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения контраста импульса излученйя в широком спектральном диапазоне .без потери яркости, импульс излучения подвергают вынужденному рассеянию в прозрачной среде с сохранением телесного угла, занимаемого излучением., а затем отделяют рассеянное излучение от исходного.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Крюков П.Г. и Сенатский Ю.B.

Препринт ФИАН, У 51, 1971.

2. Зельдович Б.Я. и др. Письма в ЖЭТФ, 15, 160, 1972.

3. Басов Н.Г. и др. ЖЭТФ, 71, 1788, 1976.

:Составитель В. Кутуков

Редактор Н. Коляда Техред T. Маточка Корректор С., Щомак

Заказ 5832744 Тираж 634 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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