ЛАЗЕР НА ОСНОВЕ ВЫНУЖДЕННОГО КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ

ЛАЗЕР НА ОСНОВЕ ВЫНУЖДЕННОГО КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ


RU (11) 2012119 (13) C1

(51) 5 H01S3/30 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - прекратил действие 

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

(21) Заявка: 5006934/25 
(22) Дата подачи заявки: 1991.08.14 
(45) Опубликовано: 1994.04.30 
(71) Заявитель(и): Научно-исследовательский институт прикладной физики при Иркутском государственном университете 
(72) Автор(ы): Хулугуров В.М.; Иванов Н.А.; Иншаков Д.В.; Олейников Е.А. 
(73) Патентообладатель(и): Научно-исследовательский институт прикладной физики при Иркутском государственном университете 

(54) ЛАЗЕР НА ОСНОВЕ ВЫНУЖДЕННОГО КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ 

Использование: спектроскопия, волоконная оптика, оптическая связь, фотодинамическая терапия, для разделения изотопов. Лазер включает оптический генератор накачки на ионах неодима, ВКР-преобразователь. После ВКР-преобразователя по ходу накачки установлен кристаллический оптический элемент из фторида лития с F-2 -центрами окраски. 1 ил. , 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области квантовой электроники и может быть использовано в спектроскопии, волоконной оптической связи, фотодинамической терапии, для разделения изотопов.

Известен лазер на основе кристаллического ВКР-преобразователя нитрата бария, Ba(NO3)2, накачиваемого сфокусированной второй гармоникой неодимового лазера на алюмоиттриевом гранате с длиной волны накачки 532 нм, затравочный стоксов пучок усиливается на кристалле нитрата бария, который устанавливается после ВКР-преобразователя по ходу [1] .

Известны также лазеры на основе ВКР в газах, например водороде или жидком азоте [2] . Получение высокой эффективности преобразования требует фокусировки пучков накачки и хотя при фокусировке не происходит разрушения ВКР-преобразователя, ВКР-лазеры на сжатых газах и криогенных жидкостях имеют сложное техническое устройство и большие габариты.

Кристаллические ВКР-лазеры и усилители на основе ВКР при малых интенсивностях накачки имеют очень низкую эффективность преобразования, а в сфокусированных пучках происходит их разрушение.

Прототипом является лазер на основе кристаллического ВКР-преобразователя Ba(NO3)2, накачиваемый первой гармоникой лазера на F2--центрах окраски [3] .

Недостаток его состоит в том, что для получения высокой эффективности преобразования энергии накачки в энергию ВКР преобразуются световые потоки возбуждения с плотностью мощности, достигающей порога разрушения вещества ВКР-преобразователя (несколько Гигаватт на 1 см2). Получение таких интенсивностей требует фокусировки пучков.

В реально достигаемых несфокусированных пучках неодимовых лазеров плотность мощности достигает нескольких десятков Мегаватт на см2. При этом эффективность преобразования накачки в ВКР составляет менее одного процента.

Цель изобретения - повышение эффективности преобразования энергии накачки в энергию первой стоксовой частоты.

Поставленная цель достигается тем, что лазер, включающий оптический генератор накачки на ионах неодима, ВКР-преобразователь, дополнительно содержит кристаллический оптический элемент из фторида лития с F2- -центрами окраски.

Полоса усиления F2- -центров окраски в LiF занимает спектральную область 1,1-1,25 мкм, а полосы поглощения - область 0,85-1,15 мкм так, что все неодимовые лазеры (стекло, алюминат иттрия, алюмоиттриевый гранат) эффективно возбуждают F2- -центры окраски. Плотность мощности насыщения перехода F2- -центров составляет 50-60 мВт/см2. В полосу усиления F2- -центров при возбуждении неодимовыми лазерами попадают первые стоксовы компоненты ряда ВКР-преобразователей, которые приведены в таблице.

Характерно, что возбуждение LiF и ВКР-преобразователя осуществляется излучением одной и той же длины волны.

В кристалле с центрами окраски происходит усиление практически спонтанного комбинационного рассеяния до величины возникновения эффективного ВКР.

На чертеже показана схема лазера на основе ВКР, где 1 - лазер на ионах неодима, 2 - ВКР-преобразователь, 3 - кристалл фторида лития с F2- -центрами окраски, 4 - измеритель энергии ИМО-2.

Лазер работает следующим образом. Накачка ВКР-преобразователя Ba(NO3)2 осуществляется неодимовым лазером 1 на алюмоиттриевом гранате с длиной волны излучения 1,064 мкм, энергией импульса 60 мДж и длительностью 10 нс. Активный элемент лазера накачки имеет размеры 6,3 х 90. Энергия излучения измеряется измерителем энергии ИМО-2.

Кристалл Ba(NO3)2 имеет размеры 1 х 1 х 7 см. После ВКР-преобразователя устанавливается кристалл LiF(F2-). Перед измерителем энергии можно установить интерференционное зеркало, отсекающее излучение с длиной волны 1,064 мкм и пропускающее излучение с длиной волны 1,197 мкм. Измеряется энергия импульса накачки и энергия импульса излучения ВКР без кристалла LiF и с ним. Отношение энергии импульса ВКР к энергии импульса накачки выражает эффективность преобразования: Эффективность преобразования без LiF 0,01 Эффективность преобразования с LiF 0,35.

Таким образом, эффективность ВКР увеличивается в 35 раз. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



ЛАЗЕР НА ОСНОВЕ ВЫНУЖДЕННОГО КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ(ВКР), включающий оптический генератор накачки на ионах неодима, ВКР-преобразователь, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности преобразования энергии накачки в энергию первой стоксовой частоты, он дополнительно содержит кристаллический оптический элемент из фторида лития с F2- -центрами окраски, установленный после ВКР-преобразователя по ходу накачки.


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