Одномодовый твердотельный лазер

 

Изобретение относится к квантовой электрокике, в частности к одномодовым твердотельным лазерам. Цель - повышение мощности основной моды ТЕМ00 лазерного излучения и увеличение степени его поляризации Изготовление на боковой -поверхности кристаллического активного элемента 3 выемок 0„ расположенных в местах наибольшего значения наведенного накачкой лучепреломления, параллельных оптической оси кристаллического активного элемента 3S определенной глубины позволяет увеличить часть объема 1 кристаллического активного элемента, в котором отсутствуют потери на деполяризацию излучения. Это дозволяет на 40% увеличить мощность излучения основной моды ТЕМ0а лазерного излучения и повысить степень поляризации излучения с 86 до 96%. 2 ил. . SS

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУЬЛИН (51) 5 Н 01 .Я 3/05 Cl . Сз

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ CCGP (46) 23. 12,90. Бюл, lP 47 (21) 4147264/31-25 (22) 14. 11. 86 (71) Физико-технический .институт им. С.У.Умарова (72) З.Б.Радкаббва и В,А.Гудков (53) 621.375.8 (088.8) (56) Справочник но:лазерам./Под ред.

А. 11. Прохорова. В,2-.х томах, — М.:

Сов. рацио, 1978, т 1, с. 247.

Зверев Г,М. и др. Лазеры на алюмоиттриевом гранате с неодимом.

Мо а Радио н связь у 1 985 у со 95 ю (54) OgHOXOgOaIIA ТВЕРД0ТЕЛЪНЫЙ ЛАЗЕР (57) Изобретение относится к квантоI вой электронике, в частности к одномодовым твердотельным лазерам. Цель повышение мощности основной моды

Изобретение относится к квантовой эле ктронике, в частности к одномодо-вым твердотельным лазерам.

Цель — повышение мощности основной моды ТЕМ, лазерного излучения и увеличение степени его поляризации.

На фиг. I изображена конструкция одномбдового твердотельного лазера; на фиг.2 †. кристаллический активный

J элемент, поперечное сечение.

Одномодовьгй твердотельный лазер состоит из квантрона 1 с расположенным в нем отражателем 2, внутри которого установлены кристаллический активный элемент 3 и лампа 4 накачки.

Лампа 4 накачки электрически связана с блоком 5 питания. Квантрон 1 гидравлически связан с блоком;6 охлаж (19) (И)

А1

ТЕМ лазерного излучения и увеличение сгепени; е;о поляризации Изготовление на боковой .поверхности кристаллического активного элемента 3 выемок

10„ расположенных в местах наибольшего значения наведенного накачкой дв - . лучепреломления, параллельных оптической оси кристаллического активнсго элемента 3, определенной глубины позволяет увеличить часть объема кристаллического активного элемента, в котором отсутствуют потери на деполяризацию излучения. Это позволяет на 40Х увеличить мощность излучения основной моды ТЕМд, лазерного излучения и повысить степень поляризации излучения с 86 до 962. 2 ил.

2 дения. Квантрон 1 расположен между зеркалами 7 и 8 открытого резонатора „р лазера. Поперечная мода ТЕИ, выделяется диафрагмой 9, установленной на оптической оси внутри открытого резонатора..На кристаллическом активном элементе 3 в местах наибольшего © значения двулучепреломпейия, наведен- © ного накачкой, выполнены выемки 10, параллельные оптической оси активного элемента. Глубина выемок 10 удовлетворяет соотношению h (r — r,,где

r — радиус кристаллического активного элемента 3, r — радиус основной моды ТЕИ внутри кристаллического активного элемента 3. Наличие выемок

10 на поверхности кристаллического активного элемента 3 приводят к уве1473б5б личению части объема активного элемента, в которой отсутствуют потери на деполяризацию излучения.

3ro приводит к увеличению радиуса основной моды TEY. „до величины г,, что поз воляе т снимать инверсную населенность в моду ТЕМ„, большего ра" диуса (при соответствующем увеличении радиуса диафрагмы 9). Уменьшение термически наведенного в активном элементе двулучепреломления приводит к возрастанию степени поляризации лазерного излучения. Места наибольшего значения наведенного нак чкой двулучепреломления в кристаллической активном элементе 3 определяются экс :åðèìåHòàëüHî, например, по интерференционной картинг сколлимированного монохроматического излучения, прошед-20 лего через активный элемент, установ— ленный в скрещенных поляризаторах, в рабочем режиме накачки в разъюстированном резонаторе. Для удобства крепления активного элемента в квантроне выемки 10 могут немного не доходить до торцов кристаллического активного элемента 3.

E конкретном примере кристаллический активный элемент 3 выполнен из

АИГ:Nd диаметром 5 мм, длиной

100 мм. Четыре выемки 10 расположены под углом 45 к кристаллографическим осям (места наибольшего значения наведенного накачкой двулучепреломле35 ния) . Глубина выемок h = 1,2 мм, выемки 10 расположены параллельно оптической оси кристаллического активно1 го элемента и не доходят до его торцов по . мм. При накачке 4 кВт мощность излучения в моде ТЕМ, возрасла на 407., а степень поляризации увеличилась с 86 Qo 967. oIIo прототипом. l

Формула изобретения

Одномодовый твердотельный лазер, содержащий установленный между зеркалами открытого резонатора квантрон с расположенными в отражателе кристаллическим активным элементом и лампой накачки, электрически связанной с блоком питания, блок охлаждения, гидравлически связанный с квантроном, и диафрагму; расположенную на оптической оси внутри резонатора, о т л и.ч а ю щ и Й с я тем, что, с целью повышения мощности основной моды ТЕМ лазерного излучения и увеличения степени его поляризации, в активном элементе в местах наибольших значений наведенного накачкой двулучепреломпения выполнены выемки, параллельные оптической оси активного элемента, причем глубина h выемок удовлетворяет соотношению где r — радиус поперечного сечения активного элемента;

r — радиус поперечного сечения моды TEI.О внутри активного элемента.

Составитель А. Соловьев

Редактор Y.. Васильева Техред Л.0:пшнык Корректор Н.Король

Заказ 4333 Тираж 395 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 01