СПОСОБ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ ГЕНЕРАЦИИ ПЕРИОДИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

СПОСОБ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ ГЕНЕРАЦИИ ПЕРИОДИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ


RU (11) 2062538 (13) C1

(51) 6 H01S3/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 5056468/25 
(22) Дата подачи заявки: 1992.04.29 
(45) Опубликовано: 1996.06.20 
(71) Заявитель(и): Торчигин Владимир Павлович 
(72) Автор(ы): Торчигин Владимир Павлович 
(73) Патентообладатель(и): Торчигин Владимир Павлович 

(54) СПОСОБ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ ГЕНЕРАЦИИ ПЕРИОДИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ 

Использование: в квантовой электронике. Сущность изобретения: в способе используется взаимодействие сигналов СВЧ частоты с оптической волной, в результате которого частота и мощность оптической волны возрастают приблизительно в 2 раза. Часть мощности этой волны поступает в качестве накачки в вырожденный параметрический делитель частоты на 2 для получения оптической волны, используемой при преобразовании частот. Устройство волноводного типа, в котором используется этот способ, позволяет получить генерацию когерентного оптического излучения при накачке СВЧ диапазона. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано для генерации в широком диапазоне длин волн светового когерентного излучения.

Известны способы генерации когерентного светового излучения с использованием различных типов лазеров. Однако при этом для каждого конкретного типа лазера длина волны генерируемого света находится в узком диапазоне, определяемом используемой в лазере активной средой. Кроме того, КПД многих типов лазеров, работающих в непрерывном режиме, достаточно низок и составляет в настоящее время доли процента.

Наиболее близок к предлагаемому изобретению способ генерации когерентного светового излучения, используемый в параметрических генераторах резонаторного [1] и волноводного типа [2] Во всех этих системах используется один и тот же способ передачи энергии источника питания генерируемому излучению, при котором в качестве накачки используется когерентное оптическое излучение, длина волны которого сравнима с длиной волны генерируемого. Недостатком этого способа является необходимость в дорогостоящем источнике питания, который должен выдавать когерентное оптическое излучение.

Предлагаемый способ позволяет получить когерентное световое излучение в широком заранее выбранном диапазоне длин волн. При этом в качестве источника питания используется обычный высокочастотный генератор, энергия которого горазда дешевле энергии когерентного светового излучения, требуемого в указанном прототипе.

Сущность изобретения состоит в следующем. При помощи параметрического реактивного преобразователя с повышением частоты осуществляют преобразование оптического сигнала с несущей в оптический сигнал с удвоенной частотой 2=+q,, где частота накачки , коэффициент умножения частоты накачки (q целое). В соответствии с соотношениями Мэнли-Роу, определяющими связь между мощностями и частотами входных и выходных сигналов в произвольном реактивном преобразователе [3] мощность результирующего сигнала с частотой 22 при отсутствии в системе потерь в 2 раза больше мощности исходного сигнала с частотой w за счет мощности, поступающей от накачки с частотой W...

Результирующий сигнал подают на известный вырожденный параметрический делитель частоты на 2 [4] На его выходе частота сигнала снова оказывается равной w, а мощность выходного сигнала теоретически может быть равна мощности входного сигнала с частотой 22.. Полученный сигнал с частотой подают на вход рассмотренного преобразователя частоты вверх, замыкая таким образом петлю обратной связи. В идеальном случае при отсутствии потерь коэффициент усиления по мощности в рассматриваемой системе равен 2. В реальном случае с учетом потерь этот коэффициент должен быть больше 1. При этом в системе могут быть возбуждены и поддерживаться колебания на частоте w за счет энергии высокочастотной накачки с частотой W. Генерация может быть осуществлена в любом частотном диапазоне, где может быть обеспечено выполнение указанного выше условия, чтобы коэффициент усиления в замкнутом петле обратной связи был больше 1.

В световом диапазоне в качестве параметрического преобразователя с повышением частоты могут быть использованы известные устройства, обеспечивающие увеличение несущей света в 2 раза [5] а в качестве вырожденного параметрического делителя частоты на 2 известный интегрально-оптический генератор второй гармоники [6] в котором обеспечен фазовый синхронизм между распространяющимися по световоду сигналами с частотами 2 и w и который представляет собой канальный световод длиной около 1 см в нелинейной среде типа LiNbO3.

Литература

1. Шен И.Р. Принципы нелинейной оптики. М. Мир, 1989, стр. 128 132.

2. Новые физические принципы оптической обработки информации. М. Наука, 1990, стр. 98 99.

3. Хаус Х. Волны и поля в оптоэлектронике. М. Мир, 1989, стр. 132.

4. Шен И.Р. Принципы нелинейной оптики. М. Мир, 1989, стр. 132.

5. Торчигин В.П. О возможности использования взаимодействия акустических и световых волн в волоконных световодах для генерации коротких световых импульсов. Квантовая электроника, том 20, п. 3 с. 276 282 (1983).

6. Yamada M. Kishima K. Fabrication of periodically reversed domain structure for SHG in LiNbO3 by direcct alectron beam lithography at room temperature. Electronics Letters, 1991, v.27, no 10, pp. 828 830. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ параметрической генерации периодических колебаний, при котором на вход параметрического преобразователя частоты подают в качестве питания колебания с частотой , отличающийся тем, что на входы параметрического преобразователя с повышением частоты дополнительно подают колебания с частотой где w>>, получают на выходе колебания с частотой ++q= 2, где q - целое, уменьшают частоту этого колебания в 2 раза с помощью вырожденного параметрического делителя частоты на 2 и большую часть мощности полученного излучения снова подают на вход преобразователя с повышением частоты, замыкая тем самым петлю обратной связи для сигналов с частотой , а оставшуюся часть мощности используют в качестве выхода генерируемых колебаний.


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к лазерным квантовым генераторам, а именно лазеры и лазерное оборудование:

- твердотельные полупроводниковые лазеры

- газовые лазеры

- химические лазеры

- практическое применение в промышленности, науке и в быту газовых, твердотельных и химических лазеров.


Лазеры. Лазерное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+газовый -лазер".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "лазер" будут найдены слова "лазеры", "лазерный" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("лазер!").



Рейтинг@Mail.ru