ТВЕРДОТЕЛЬНЫЙ ЛАЗЕР

ТВЕРДОТЕЛЬНЫЙ ЛАЗЕР


RU (11) 2034383 (13) C1

(51) 6 H01S3/11 

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

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

(21) Заявка: 4881447/25 
(22) Дата подачи заявки: 1990.11.12 
(45) Опубликовано: 1995.04.30 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Качмарек Ф. Введение в физику лазеров. М.: Мир, 1981, с.173. 2. Качмарек Ф. Введение в физику лазеров. М.: Мир, 1981, с.174. 
(71) Заявитель(и): Товарищество с ограниченной ответственностью "Рандошкин лимитед" 
(72) Автор(ы): Рандошкин В.В.; Тимошечкин М.И. 
(73) Патентообладатель(и): Товарищество с ограниченной ответственностью "Рандошкин лимитед" 

(54) ТВЕРДОТЕЛЬНЫЙ ЛАЗЕР 

Использование: в приборах квантовой электроники, в частности в твердотельных лазерах с модуляцией добротности. Сущность изобретения: внутри резонатора твердотельного лазера, образованного глухим 1 и выходным 2 зеркалами, расположены активный элемент 3, виток оптического волокна 4 с магнитооптическими свойствами и поляризатор 5. Блок для создания магнитного поля содержит проводник 8, подключенный к источнику 9 импульсов тока и проходящий по оси витка оптического волокна 4. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано в твердотельных лазерах с модуляцией добротности.

Известен лазер, содержащий резонатор, внутри которого на оптической оси расположены активный элемент, поляризатор и ячейка Керра [1]

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является твердотельный лазер, содержащий резонатор, внутри которого на оптической оси расположены активный элемент, поляризатор и ячейка Поккельса [2]

Недостатком известных лазеров является невозможность осуществления магнитооптической модуляции добротности резонатора лазера при формировании гигантского импульса.

Целью изобретения является обеспечение магнитооптической модуляции добротности резонатора лазера при формировании гигантского импульса.

Для этого в известном твердотельном лазере, содержащем резонатор, внутри которого на оптической оси расположен активный элемент, поляризатор и модулятор, модулятор выполнен в виде по крайней мере одного витка оптического волокна, а блок для создания магнитного поля выполнен таким образом, что вектор напряженности создаваемого им магнитного поля направлен вдоль оптического волокна, длина которого L выбрана из соотношения LН=(2р-1)90о, где константа Верде материала оптического волокна; Н напряженность магнитного поля в оптическом волокне; р целое число.

Блок для создания магнитного поля может быть выполнен в виде проводника, проходящего через центр витка и соединенного с источником импульсов тока.

На чертеже приведена блок-схема твердотельного лазера.

Твердотельный лазер содержит резонатор, образованный глухим 1 и выходным 2 зеркалами. Внутри резонатора на оптической оси между зеркалами 1 и 2 последовательно расположены активный элемент 3, по крайней мере один виток оптического волокна 4 и поляризатор 5, активный элемент 3 оптически связан с лампой 6 накачки, подключенной к блоку 7 накачки лазера. Лазер также содержит блок для создания магнитного поля, в состав которого входит проводник 8, подключенный к источнику 9 импульсов тока. Проводник 8 проходит через центр витка оптического волокна 4 перпендикулярно плоскости витка.

Твердотельный лазер работает следующим образом.

В исходном состоянии магнитное поле отсутствует. Поляризатор 5 установлен таким образом, что в исходном состоянии излучение, проходящее от зеркала 1 через активный элемент 3 и виток оптического волокна 4, гасится им. После подачи импульса тока в проводник 8 угол поворота плоскости поляризации в оптическом волокне 4 изменяется на угол LH=(2p-1)90о, излучение полностью проходит через поляризатор 5 и таким образом формируется гигантский импульс.

Активные элементы изготовляли из известных лазерных веществ, а для изготовления световодов использовали материалы с повышенными магнитооптическими свойствами фирмы "Ноуа". При выбранной длине оптического волокна L подбирали напряженность магнитного поля Н такой, чтобы излучение, в исходном состоянии не проходящее через поляризатор, после подачи импульса магнитного поля полностью пропускалось поляризатором 5. Во всех случаях с помощью магнитооптической модуляции добротности резонатора лазера формировался гигантский импульс.

Дополнительный положительный эффект достигается при использовании бухты из оптического волокна, при этом для формирования гигантского импульса требуются слабые магнитные поля из-за большой длины оптического волокна. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. ТВЕРДОТЕЛЬНЫЙ ЛАЗЕР, содержащий резонатор, внутри которого на оптической оси расположен активный элемент, поляризатор и модулятор, отличающийся тем, что, с целью обеспечения магнитооптической модуляции добротности резонатора лазера при формировании гигантского импульса, модулятор выполнен в виде по крайней мере одного витка оптического волокна и блока для создания магнитного поля, выполненного так, что вектор напряженности создаваемого им магнитного поля направлен вдоль оптического волокна, длина L которого выбрана из соотношения

LH=(2p-1)90,

где константа Верде материала оптического волокна;

H напряженность магнитного поля в оптическом волокне;

p целое число.

2. Лазер по п.1, отличающийся тем, что блок для создания магнитного поля выполнен в виде проводника, проходящего через центр витка и соединенного с источником импульсов тока.