Лазерный резонатор
Использование: лазерный резонатор относится к лазерной технике и предназначен для лазеров со значительным усилением в активной среде. Сущность изобретения: в лазерном резонаторе плоское зеркало выполнено полностью отражающим с поперечным размером h, определяемым из определенного уровня. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОциАлистических
РЕСПУБЛИК (я)5 Н 01 3 3/08
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОГ1 И САН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ (21) 4945214/25
{22) 07.03,91 (4б) 23.01,93. Бюл, М 3 (71) Совместное советска-германское предприятие "Центр лазерной технологии" (72) НЗ.А,Ананьев, С.Г.Аникичев и В.Д.Соловьев (73) С/П "Центр лазерной технологии" (56) Ананьев Ю.А. Оптические резонаторы и лазерные пучки. — M,: Наука, 1990, 4.1, Ананьев lO.À. Оптические резонаторы и лазерные пучки. — M,: Наука, 1990, 3,4, Изобретение относится к области квантовой электроники и может быть, использовано при создании лазеров с узконаправленным излучением, (например, для технологических применений), работающих на средах со значительным усилением и имеющих значения числа Френеля N =
Н /4Л, где Л вЂ” длина волны, (— расстоя2 ние между зеркалами и Н вЂ” размер рабочего сечения резонатора, превышающее. единицу
Наиболее распространенный способ построения таких лазеров основан на использовании неустойчивого резонатора с
IlpocTpGHcTBeHHoA фильтрацией излучения
{см, рис. 4.7 на стр. 220 книги Ю.А.Ананьева
"Оптические резонаторы и лазерные пучки", M.: Наука, 1990). Помимо концевых зеркал, этот резонатор содержит дополнительный элемент — выводную пластину с отверстием, чта приводит к повышению трудоемкости изготовления и юстировки резонатора. Кроме того, наклонное положение пластины и необходимость вывода отраженного от нее пучка в сторону ат аси резонатора приводит к существенному усложнению конструкции лазера в целом.
„,!Ж„„1790796 АЗ (54) ЛАЗЕРНЫЙ РЕЗОНАТОР (57) Использование: лазерный резонатор относится к лазерной технике и предназначен для лазеров со значительным усилением в активной среде. Сущность изобретения: в лазерном резонаторе плоское зеркало выполнено полностью отражающим с поперечным размером h, определяемым из определенного уровня. 1 ил.
Известны и с успехом применяются при малых N устойчивые резонаторы, выходное зеркало которых выполняется полупрозрачным и перекрывающим все рабочее сечение резонатора; это избавляет от необходимости применения дополнительных элементов и устраняет указанные недостатки. К таким резонаторам относится выбранный эа прототип предлагаемого изобретения полуконфокальный резонатор, состоящий иэ
1 вогнутого и установленного в его фокальной 1 плоскости полупрозрачного зеркала, пере- Q крывающего все рабочее сечение реэанато- С) ра (2).
Недостатком резонатора — прототипа О является то, что при большем, усилении в О среде и значениях N, превышающих единицу, режим генерации в нем оказывается многомодовым с большой расходимостью излучения. (гд
Целью изобретения является уменьшение расходимости излучения, Указанная цель достигается тем, что в полуконфокальном резонаторе плоское зеркало выполняется полностью отражающим с поперечным размером h, определяемым из услоьия
h =2Л 1 /Н.
1790796
Ф о рмул а и зо брет ен ия
Лазерный резонатор, состоящий из вогну. того и расположенного а его фокальной плоскости плоского зеркала, отл ич а ю щи йся тем, что, с целью уменьшения угловой. расходимости"излучения, плоское зеркало выполнено полностью отражающим с поперечным размером h, определяемым из условия:
h =2Л(/Н где А — длина волны, 1 —.. расстояние между зеркалами, E — размер рабочего сечения резонатора.
На чертеже изображена схема предла- го сечения вдоль этого же направления.. гаемого лазерного резонатора. Резонатор Сместив плоское зеркало в поперечном насостоит из вогнутого зеркала 1 с фокусным правлении на расстояние (Н - h)/4, можно расстоянием f и установленного на рассто- реализовать вывод излучения по одну стоянии = f от него плоского зеркала 2 указан- 5 рону от этого зеркала (чертеж б), что упроного выше размера. щает крепление последнего, Плоское
Резонатор работает следующим обра- зеркало может быть выполнено из прозрачзом. Плоская волна с.размером сечения Н ного материала, (см.чертеж, в) на центральследует по направлению к зеркалу 2. Часть ную часть рабочей поверхности которой 2 ее с размером сечения h отражается от это- 10 нанесено отражающее покрытие, остальная го зеркала, остальная часть проходит мимо же часть этой поверхности 3 и вторая повернего, образуя выходной пучок. Отраженный хность 4 просветлены. В этом варианте репучок благодаря дифракции на зеркале ко- зонатора имеется возможность нечнога размера приобретает дифракцйон- регулирования величины потерь: при черезную расходимость 21 /h, за счет чего íà 15 мерной их величине они могут быть уменьсвоем пути к зеркалу 1 расширяется, его шеныудалением.просветляющегопокрытия сечение приобретает размер (2Л/h)L= Н. В с поверхности 3 либо нанесением на. нее результате отражения от зеркала 1 пучок слабо отражающего покрытия. превращается в плоскую волну, замыкая . Кчислудостоинств предлагаемого резоцепь обратной связи... 20 натора относйтся связанная с большой криЛюбая другая волна приобретает в ре- визной вогнутого зеркала малая зультате отражения от зер ала 2 большую чувствительность к разъюстировкам и иным расходимость или дополнительный наклон возмущениям. и на пути к зеркалу 1 частично выйдет за- Пример реализацииустройства. В технопределы рабочего сечения. В результате по- 25 логическом лазере ХЕБР длина резонатора тери всех остальных мод оказываются боль- составляет 7 м, длина волны излучения А = шими, чем у моды со следующей вдоль оси . 10.6ррабочее сечение резонатора Н= 20 мм. плоской волной, что обеспечивает одномо- Предлагаемый резонатор имеет полностью довую генерацию с предельно малой расхо- отражающее плоское зеркало размером 2>i димостью излучения.. 30 L/Н = 20 см. При этом потери на излучение, При необходимости уменьшения расхо- какиустандартногоустойчивого резонатора, димости лишь по одному направлению зер-, составляют 75, угловая же расходимость кала 2 может быть выполнено в форме не снижаетсяс5 10 раддо1 10 радзасчет круга или квадрата, а полоски, ширина h реализации одномодового режима генеракоторой определяется той же формулой в З5 ции. которой Н тогда является размером рабочеСоставитель Ю.Ананьев
Техред М.Моргентая Корректор H.шмакова
Редактор Т.Иванова
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Заказ 376 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
