Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ЛАЗЕР НА ОСНОВЕ ВЫНУЖДЕННОГО КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ
ЛАЗЕР НА ОСНОВЕ ВЫНУЖДЕННОГО КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ

ЛАЗЕР НА ОСНОВЕ ВЫНУЖДЕННОГО КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: 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.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2012119
Класс(ы) патента: H01S3/30
Номер заявки: 5006934/25
Дата подачи заявки: 14.08.1991
Дата публикации: 30.04.1994
Заявитель(и): Научно-исследовательский институт прикладной физики при Иркутском государственном университете
Автор(ы): Хулугуров В.М.; Иванов Н.А.; Иншаков Д.В.; Олейников Е.А.
Патентообладатель(и): Научно-исследовательский институт прикладной физики при Иркутском государственном университете
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.