ПЕРЕСТРАИВАЕМЫЙ ЛАЗЕР

ПЕРЕСТРАИВАЕМЫЙ ЛАЗЕР


RU (11) 2046482 (13) C1

(51) 6 H01S3/13 

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

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

(21) Заявка: 92009077/25 
(22) Дата подачи заявки: 1992.11.30 
(45) Опубликовано: 1995.10.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Невдах В.В., Орлов Л.Н., Пивоварчик В.Ф., Шумилин В.Н. Автоматизированный лазерный комплекс "Сатурн". - электронные и лазерные приборы. Препринт. Ин-т физики АН БССР, Минск, 1984, N 334, с.6-9. 2. Гуделев В.Г., Лешенюк Н.С., Невдах В.В. Стабилизированный по частоте перестраиваемый СО2-лазер. Журнал прикладной спектроскопии, 1981, т.34, N 2, с.370- 371. 
(71) Заявитель(и): Московский инженерно-физический институт 
(72) Автор(ы): Бубличенко И.А.; Лебедев А.В. 
(73) Патентообладатель(и): Московский инженерно-физический институт 

(54) ПЕРЕСТРАИВАЕМЫЙ ЛАЗЕР 

Использование: лазерная техника и приборостроение. Сущность изобретения: для автоматизации процесса перестройки длины волны излучения лазера введена кинематическая связь между внутрирезонаторным спектрально-селективным элементом и приводом внутрирезонаторной диафрагмы, селектирующей основную поперечную моду. 1 з. п. ф-лы, 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к лазерной технике и может быть использовано при разработке перестраиваемых лазеров и лазерных спектрометрических приборов.

Известен перестраиваемый лазер, содержащий дифракционную решетку, установленную с возможностью изменения пространственно-углового положения, и внутрирезонаторную апертурную диафрагму [1] К недостаткам аналога следует отнести отсутствие возможности регулировки внутрирезонаторных потерь, необходимой для получения одноволнового режима генерации на основной поперечной моде и выравнивания мощности генерации на частотах с различающимися коэффициентами усиления.

Наиболее близким к предлагаемому и принятым за прототип является перестраиваемый лазер, содержащий дифракционную решетку, установленную с возможностью изменения пространственно-углового положения, и внутрирезонаторную регулируемую апертурную диафрагму [2] К недостаткам прототипа следует отнести сложность процесса перестройки, обусловленную необходимостью регулирования апертуры диафрагмы независимо от настройки дифракционной решетки.

Цель изобретения упрощение процесса перестройки.

Цель достигается тем, что перестраиваемый лазер, содержащий спектрально-селективный элемент, установленный с возможностью изменения пространственно-углового положения, и внутрирезонаторную апертурную регулируемую диафрагму, дополнительно содержит профилируемый толкатель, кинематически связанный со спектрально-селективным элементом, а диафрагма снабжена приводным рычагом, кинематически связанным с профилированным толкателем.

Наличие отличительных признаков, а также то, что совокупность признаков не обнаружена в известных технических решениях, свидетельствуют о соответствии предложенного технического решения критериям изобретения.

Сущность предложения заключается в автоматизации изменения апертуры внутрирезонаторной диафрагмы в процессе перестройки длины волны генерации лазера за счет использования кинематической связи между спектрально-селективными элементами и приводом диафрагмы.

Как известно, коэффициент усиления лазера зависит от длины волны, что связано как со спектральными свойствами активной среды, так и со спектральной зависимостью потерь резонатора лазера, и лазер может генерировать в многоволновом и (или) многомодовом режиме. Волновая селекция и селекция типа колебаний осуществляются введением в резонатор лазера спектрально-селективных элементов, вносящих потери со спектральной зависимостью и пространственным распределением. Предложенное решение касается совместного использования спектрально-селективного элемента и апертурной диафрагмы для получения одноволнового режима генерации на основной поперечной моде. Очевидно, что при настройке спектрально-селективного элемента на длине волн с большими или меньшими коэффициентами усиления целесообразно соответственно варьировать уровень потерь, изменяя апертуру диафрагмы. Это позволяет получить устойчивую одноволновую генерацию на основной поперечной моде в широком спектральном диапазоне, причем с небольшим изменением выходной мощности. То, что каждую длину волны генерации можно сопоставить с оптимальной апертурой диафрагмы, при которой обеспечивается селекция основной моды, и дополнительно выровнять мощность генерации, позволяет реализовать автоматическое управление последней, используя профилированный толкатель и кинематические связи толкателя с приводом диафрагмы и спектрально-селективным элементом. Форма профиля толкателя определяется волновой зависимостью коэффициента усиления.

На фиг. 1 и 2 представлены два из возможных вариантов исполнения лазера.

Лазер содержит спектрально-селективный элемент 1, регулируемую апертурную диафрагму 2 с приводом 3 в виде рычага, профилируемый толкатель 4, активную среду 5, зеркала 6 и 7 резонатора. В лазере на фиг. 1 спектрально-селективный элемент 1 выполнен в виде отражательной дифракционной решетки, резонатор образован зеркалом 6 и спектрально-селективным элементом 1, диафрагма 2 выполнена ирисовой с Г-образным приводным рычагом 3 радиального действия. Профилированный толкатель 4 представляет собой пластину с фигурным пазом 8, в который вставлен приводной рычаг 3, и прямым пазом 9, в который вставлен рычаг 10, соединенный со спектрально-селективным элементом 1. В лазере на фиг. 2 в отличие от лазера на фиг. 1 спектрально-селективный элемент 1 выполнен в виде эталона Фабри-Перо, работающего на пропускание и имеющего угол клиновидности, диафрагма 2 выполнена ирисовой с приводом 3 в виде подпружиненного рычага нажимного действия. Профилированный толкатель 4 представляет собой жестко соединенную со спектрально-селективным элементом 1 пленку с фигурной поверхностью 11, в которую упирается конец приводного рычага 3.

Лазер работает следующим образом.

В активной среде 5 источником накачки (на чертежах не показан) создается инверсная заселенность энергетических уровней. Положим, что исходное положение спектрально-селективного элемента 1 и апертура диафрагмы 2 соответствуют настройке на длину волны, на которой усиление превышает потери только для основной поперечной моды резонатора, то есть лазер генерирует в одноволновом режиме на основной поперечной моде. Перестройку длины волны генерации осуществляют изменением положения спектрально-селективного элемента 1, что, благодаря кинематической связи между спектрально-селективным элементом 1 и приводным рычагом 3 диафрагмы 2, влечет за собой изменение апертуры диафрагмы. В лазере на фиг. 1 осуществляют поворот дифракционной решетки 1 вокруг оси О, параллельной штрихам дифракционной решетки, т.е. перпендикулярной плоскости чертежа. На фиг. 1 показан один из вариантов передачи кругового перемещения рычага 10, соединенного с дифракционной решеткой, в поступательное перемещение профилированного толкателя 4, подвижность которого ограничена направляющими (на чертеже не показаны) в направлении оси резонатора лазера. Профилированный паз 8 выполняется в направлении перемещения толкателя 4. Г-образный рычаг 3, являющийся приводом радиального действия диафрагмы 2, при перемещении толкателя 4 скользит по фигурному пазу 8, приоткрывая или прикрывая апертуру диафрагмы 2. Форма паза изготавливается так, чтобы настройке дифракционной решетки 1 на длину волны с максимальным коэффициентом усиления соответствовало минимальное значение апертуры диафрагмы 2, настройке на длину волны с минимальным коэффициентом усиления максимальное значение апертуры, а настройке на промежуточные длины волн соответственные промежуточные апертуры диафрагмы 2, обеспечивающие уверенную селекцию основной поперечной моды.

Работа лазера на фиг. 2 отличается лишь видом перемещения спектрально-селективного элемента 1 клиновидного эталона Фабри-Перо и исполнением кинематической связи между ним и приводным рычагом 3 диафрагмы 2. В процессе перестройки длины волны излучения перемещают поступательно в эталон 1 Фабри-Перо перпендикулярно ребру двугранного угла клиновидности и оси резонатора лазера. Жестко соединенный с эталоном 1 Фабри-Перо профилированный толкатель 4 перемещается так же. Приводной рычаг 3 диафрагмы 2 нажимного действия скользит по поверхности профиля 11, изменяя апертуру диафрагмы 2. Форма профиля 11 изготавливается аналогично форме паза 8 в лазере на фиг. 1.

Приведенные на фиг. 1 и 2 схемы не исчерпывают всех возможных реализаций лазеров по п. 1 и 2 формулы изобретения. Так, например, жесткая связь профилированного толкателя 4 со спектрально-селективным элементом 1 может быть реализована и при использовании дифракционной решетки. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. ПЕРЕСТРАИВАЕМЫЙ ЛАЗЕР, содержащий спектрально-селективный элемент, установленный с возможностью изменения пространственно-углового положения, и внутрирезонаторную регулируемую апертурную диафрагму, отличающийся тем, что он дополнительно содержит профилированный толкатель, кинематически связанный со спектрально-селективным элементом, а диафрагма снабжена приводом, кинематически связанным с профилированным толкателем.

2. Лазер по п.1, отличающийся тем, что профилированный толкатель жестко связан со спектрально-селективным элементом.


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