Лазерный резонатор

Союз Советсиик

Социалистических ресиубл н

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) дополнительное к авт. свид-ву

<п637903 (51) N. Кл. (22) Заявлеио0906.76 (21) 2369158/18-25 (23) Приоритет — (32)30.06.75 (31) W PH015/186957 (33) ГДР (43) Опубликовано 15127L Бюллетень М 46 (45) Дата опубликования описания 15.1278

Н 01 S 3/08

Государственным комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УЛК 621.375.8 (088. 8) (72) Автор изобретения

Иностранец

Зигфрид Польце

{ГДР) Pl) Заявитель (54) ПАЭЕРНЫЯ РЕЗОНАТОР

Изобретение относится к области квантовой электроники, в частности к лазерам на красителях, имеющим" широкий диапазон перестройки частоты генерируемого излучения.

Известны оптические квантовые генераторы, в которых используются раз. личные способы плавной перестройкк частоты или длины волны лазерного излучения 1$ (2).

В последНее время все большее применение находят оптические квантовые генераторы, в которых в качестве активных сред используются различные органические красители.

Широкое распространение лазеров иа красителях объясняется уникальной воеможностью перестраивать в нкх длину волны генерации в широкой непрерывной области спектра и получать генерируемое излучение в виде узкой спектральной линии.

Перестройка частоты излучения i лазерах на красителям осуществляется с помощью таких селектквных элементов резонатора, как днфракциоиная решетка, призма кпи интерфервнциониый фильтр.

Известен лазерный резонатор, образованный отрвсателями, один иэ Ica торых выполнен в виде дифракционной решетки, имеющей канавки (3) ..

Изменяя угол падения лазерных лучей иа решетку путем ее поворота, а можно менять длину волны генерации.

Недостатком известного устройства является ухудшение добротности резонатора при перестройке частоты ла- зерного излучения вследствие увелкЮ чения потерь, вносимых дифракционкой решеткой при переходе в области ко роттсоволнового либо длинноволнового спектра излучения..Целью изобретения является odec печение возможности перестройки частоты лазерного иэлучения при со-" хранении добротности резонатора.

Цель достигается тем, что канав88 ки дифракционной решетки выполнены с переменной глубиной и крутизной стенок, которые плавно уменьшаются по длине дифракционной решетки в направлении, перпендикулярном вагу ка навок, причем ось поворота дмфракционной решетки расположена вне оси резояаторат также тем, что ось поворота дифракционной решетки располоивна на средней нормали решетки, пер88 neндикулярно к ней1 также тем, что

637903

Формула изобретения

1. Лазернехй резонатор, Образован ный Отражателями, один из которых выполнен в виде дифракционной решетки, имеющей канавки, о т л и ч а ю щ и йс л тем, что, с целью обеспечения возможности перестройки частоты лазар»ovQ HaJIy»zeEIHH при сохранении добротности резонатора, канавки дифракциок@) ной решетки выполнены с переменной глубиной и крутизной стенок, е(оторые плавно уменьшаются по длине дифракциои ной решетки в направлении, перпе%дйкулярном шагу канавок, причем ось поворота дифракционной решетки распо. ложена вне оси резонатора.

2. Резонатор по п.1 о т л и ч а ю-, щ и и с л тем, что ось поворота ди" фракционной решетки Расположена на

91 средней нормали решетки перпенликулярно к ней.

3. Реэонатор по пц.1, 2, о т л ич а ю шийся тем, что дифракционнал решетка выполнена s виде гологр х раммы»

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1, T.D.,х((Хеба,н z.cumrnjtIt;. oIJt tIat! ef AppR

РХ!"З<сз. 1961, Yi 32 ° + б, Р ° 117 71178.

Е 2. Азин A.B. и др. Оптико-механическая промыеепенность, 1966 9 8, с. 1-4.

3. Патент CI11A 9 3684979, кл. 33194.Ь, 1972. дифракциое1ная решетка выполнена в виде голограммы.

Изобретение поясняетсл чертежом, Иа оси резонатора 1,1 распоЛОжены плоское зеркало 2 резонатора, кювета

3 с красителями и отражающая дифрак-. ционная решетка 4 с боковыми ограниИ чителлми 4 и 4 . Иа средних нормалях 5,5 решетки 4, пересекающих ось резонатора, расположена ось б поворота дифракцконной решетки, Постолннал (1 решетки соответствует ХО уравнению решетки Л = вЂ, причем

2З1е! Ь

Р— угол падения изхеучейил на решет ку р при кс»тором резонатор еХастроее1 на Де!Не!у кзлу»хенил Я . При повороте решетки на угол †2 угол падения

И увеличивается. СогласеХО уравнению решетки резонансная длие1а волны смеща„етсл в сторону длинных волн. Одновременно за счет поворота з11емее1ты ре-!

JIG I f<и HB " О !е! Ен (I B Обе!а(«т (»1"Оае»»х» (<""

f тел л 4 Г!опада%1 на О(. .ь резое<атГ»ра и та!<и»,1 Обоа3(I»1 cе анове1тсл IIBI

Н сх1бю О»1еро((е», н1"-и повороте ре112»ЕТ и На J i OJI - (2, О»СУЩ(2СТВ2»ЕЕЕЕТСЕХ пер<»стройка ре зонатора В Область

kiopoTких волн B элементы решет!

ff вблизи Ограни»111телл 4 е!Ох!ада!От на Ось резонатора. (- QI"Jfack!Q этому лоEiальнОе расхЕредех!ен11е эффективности

ДЕХ»Х»р а !< Е (» 1 О Н Н; i (ff p «2 II ЕЕ Х 1, и и М1;: 2 1 хе1ра1(тео, прн котором действующий

Ма!<СНЕ»..„«М JJJIH КОРОТ«;ОВОЛНОТ ОГ<» ЕЕЗЛУ—

ЕЕ чееIиее лежнт е!»1 Ограничителе 4 „а

ДЕЙСI" В,"ЮЕЯ и EIЕЕКСИМУМ ДЛЯ Ет»ХЕ<»НЕ

Н»ЗНQJ«Q и ЗХХ»»Ч(- ННII — Hit QI P»JHI!»III T(2JIР а 11(»»!<ТЕу»эбс!I!»

Е(»»(2 С Т ЕХЛ Е1»= Т."" Л !»О1 а Л Е! Ей<1 ГI Е Р Е Х О Ц К Р О М Е того, Ос., е»ОНОрот»а ре!Детки может лежа"» Ь ПО ДP,»Ã(IE2 С«(ОРОНУ - Ре1Д»!Ей 11<)РЕ(али Диф1 акХЕХХОн ной решетки Б точке 7 .

Ц э том (»y»Ia де»й("твуюшне мае((нмумы

ДЛЛ»(Qt»QTI

РаEIH»

При уменьшении рассхсяния M»kEJJQ поверх!»остью решетки и Осью ее повоPOTS,,ХХ«»1Л ОДИНИКОВОГО HÇÌ»»IEIЕНИЕХ УГЛа поворота происходит несколько меньшее локальное перемещение излучения по поверхности решетки. Такое изменение укаэанного расстояния может использоваться для достижения Ог»тимального согласования эффективной работы лазера с параметрами решетки. Изменение длины резонатора при перестройке определлетсл промежутком fop(kccTQHкием) между окружностями В и 9, которые описаны относительно оси б поворота решетки через ограничители

4 к 4 " поверхности решетки HJ!H xe через точку 10 пеоесечее(ия центральных нор!<алей решетки с Осью резонатора Иинима212НОе изменение длины ре зонатора, возникающее при повороте решетки вокруг оси 6, достигаетсл при расположении укаэанной оси вне. оси резонатора на средней нормали решетки, перпендикулярно к ней. Причем положение оси поворота определяетсл при установке дифракционной рееехетх<и на среднюю волну диапазона перестройки лазера.

Поскольку излучение лазера является линейно поляризованным, то для повышения эффективности действия решетки ее следует располагать таким образом, чтобы направление поляризации.излучения было перпендикулярно канавкам решетки. При этом постоянная решетки должна бить в 1,5 раза меньше самой короткой длины водны излученил, лежащей в диапазоне перестройки лазера. В качестве селектирующего элемента s данном варианте может быть использована голографическая дифракционнал решетка.

Таким образом, предлагаемое изобретение IIoaIIQJIaeT за счет уменьшения потерь, вносимых дифракцконной решеткой, существенно расширить диапазон перестройки лазеров на красителях при сохранении высокой добротности резое1атора во всем диапазоне перестройки частоты излучения.

637903

Составитель А. Нарви

Техред А. Алатырвв Корректор Л. Василина

РедактОр И. Шубина

Заказ 7i29/44 Тираж 9l8 Подписное

ЦНИИПИ Государстиенного ..оиитета Сооввта йинистроэ СССР по делам изобретений и открытий

1I3035у йоскиа, Ж-35, Рауыская наб., д. 475

4илиал ППП . Патент, г. Ужгород, ул. Проектнаи 4