Αντηχείο δακτυλίου. Οπτικό αντηχείο δακτυλίου Αντηχείο διαχωρισμένου δακτυλίου

Αντηχείο δακτυλίου- οπτικός συντονιστής, στον οποίο το φως διαδίδεται κατά μήκος μιας κλειστής διαδρομής προς μία κατεύθυνση. Οι ογκομετρικοί συντονιστές δακτυλίου αποτελούνται από τρεις ή περισσότερους καθρέφτες προσανατολισμένους έτσι ώστε το φως να ανακλάται διαδοχικά από καθένα από αυτά, κάνοντας μια πλήρη περιστροφή. Τα αντηχεία δακτυλίου βρίσκουν ευρεία εφαρμογή σε γυροσκόπια λέιζερ και λέιζερ. Στα λέιζερ ινών, χρησιμοποιούνται ειδικά σχέδια συντονιστών δακτυλίου ινών, συνήθως με τη μορφή οπτικής ίνας κλειστής σε δακτύλιο με ζεύκτες WDM για την εισαγωγή της ακτινοβολίας της αντλίας και την έξοδο της παραγόμενης ακτινοβολίας.

δείτε επίσης

Γράψτε μια κριτική για το άρθρο "Ring resonator"

Βιβλιογραφία

Ζβέλτο Ο. Principles of Lasers = Αρχές Laser. - 3η έκδ. - M .: Mir, 1990. - 558 p. - ISBN 5-03-001053-X.
Agrawal G.P.Τεχνολογία Lightwave: εξαρτήματα και συσκευές. - Wiley-IEEE, 2004. - 427 σελ. - ISBN 9780471215738.
Agrawal G.P.Εφαρμογές μη γραμμικών οπτικών ινών. - 2η έκδ. - Academic Press, 2008. - Vol. 10. - 508 σελ. - (Σειρά Optics and Photonis). - ISBN 9780123743022.

Συνδέσεις

- άρθρο από τη Φυσική Εγκυκλοπαίδεια

Ένα απόσπασμα που χαρακτηρίζει το Ring Resonator

«Ναι, ένα όμορφο τσαντάκι... Ναι... ναι...» είπε και ξαφνικά χλόμιασε. «Κοίτα, νεαρέ», πρόσθεσε.
Ο Ροστόφ πήρε το πορτοφόλι στα χέρια του και το κοίταξε, και τα χρήματα που ήταν μέσα και τον Τελιανίν. Ο υπολοχαγός κοίταξε γύρω του, όπως ήταν η συνήθειά του, και φάνηκε να έγινε ξαφνικά πολύ χαρούμενος.
«Αν είμαστε στη Βιέννη, θα τα αφήσω όλα εκεί και τώρα δεν υπάρχει πουθενά να πάω σε αυτές τις άθλιες μικρές πόλεις», είπε. - Έλα, νεαρέ, θα πάω.
Ο Ροστόφ ήταν σιωπηλός.
- Τι γίνεται με εσένα; να πάρεις και πρωινό; Τρέφονται αξιοπρεπώς», συνέχισε ο Telyanin. - Ελα.
Άπλωσε το χέρι και έπιασε το πορτοφόλι. Ο Ροστόφ τον άφησε ελεύθερο. Ο Τελιανίν πήρε το πορτοφόλι και άρχισε να το βάζει στην τσέπη της βράκας του, και τα φρύδια του ανασηκώθηκαν ανέμελα, και το στόμα του άνοιξε ελαφρά, σαν να έλεγε: «Ναι, ναι, έβαλα την τσάντα μου στην τσέπη μου, και είναι πολύ απλό, και κανείς δεν νοιάζεται για αυτό».
- Λοιπόν, νεαρέ; είπε αναστενάζοντας και κοιτώντας τον Ροστόφ στα μάτια κάτω από τα ανασηκωμένα φρύδια του. Κάποιο είδος φωτός από τα μάτια, με την ταχύτητα ενός ηλεκτρικού σπινθήρα, έτρεξε από τα μάτια του Τελιανίν στα μάτια και την πλάτη του Ροστόφ, την πλάτη και την πλάτη, όλα σε μια στιγμή.
«Έλα εδώ», είπε ο Ροστόφ, πιάνοντας τον Τελιανίν από το χέρι. Σχεδόν τον έσυρε στο παράθυρο. - Αυτά είναι τα λεφτά του Ντενίσοφ, τα πήρες... - του ψιθύρισε στο αυτί.
«Τι;… Τι;… Πώς τολμάς;» Τι;... - είπε ο Τελιανίν.
Αλλά αυτά τα λόγια ακούστηκαν μια παραπονεμένη, απελπισμένη κραυγή και μια έκκληση για συγχώρεση. Μόλις ο Ροστόφ άκουσε αυτόν τον ήχο μιας φωνής, μια τεράστια πέτρα αμφιβολίας έπεσε από την ψυχή του. Ένιωσε χαρά, και την ίδια στιγμή λυπήθηκε τον άτυχο άντρα που στεκόταν μπροστά του. αλλά ήταν απαραίτητο να ολοκληρωθεί το έργο που είχε ξεκινήσει.
«Οι άνθρωποι εδώ, ένας Θεός ξέρει τι μπορεί να σκεφτούν», μουρμούρισε ο Τελιανίν, πιάνοντας το καπάκι του και κατευθύνθηκε σε ένα μικρό άδειο δωμάτιο, «πρέπει να εξηγηθούμε…
«Το ξέρω και θα το αποδείξω», είπε ο Ροστόφ.
- ΕΓΩ…
Το φοβισμένο, χλωμό πρόσωπο του Τελιανίν άρχισε να τρέμει με όλους τους μύες του. τα μάτια του έτρεχαν ακόμα, αλλά κάπου πιο κάτω, χωρίς να σηκωθεί στο πρόσωπο του Ροστόφ, και ακούστηκαν λυγμοί.
- Μετρήστε!... μην καταστρέψετε τον νεαρό... ιδού αυτά τα δύστυχα λεφτά, πάρτε τα... - Τα πέταξε στο τραπέζι. - Ο πατέρας μου είναι γέρος, η μητέρα μου! ...
Ο Ροστόφ πήρε τα χρήματα, αποφεύγοντας το βλέμμα του Τελιανίν, και, χωρίς να πει λέξη, βγήκε από το δωμάτιο. Αλλά στην πόρτα σταμάτησε και γύρισε πίσω. «Θεέ μου», είπε με δάκρυα στα μάτια, «πώς μπόρεσες να το κάνεις αυτό;

Αντηχείο δακτυλίου

δείτε επίσης

Αντηχείο Fabry - Perot

Βιβλιογραφία

Ζβέλτο Ο. Principles of Lasers = Αρχές Laser. - 3η έκδ. - M .: Mir, 1990. - 558 p. - ISBN 5-03-001053-X
Agrawal G.P.Τεχνολογία Lightwave: εξαρτήματα και συσκευές. - Wiley-IEEE, 2004. - 427 σελ. - ISBN 9780471215738
Agrawal G.P.Εφαρμογές μη γραμμικών οπτικών ινών. - 2η έκδ. - Academic Press, 2008. - Vol. 10. - 508 σελ. - (Σειρά Optics and Photonis). - ISBN 9780123743022

Συνδέσεις

Οπτικό αντηχείο- άρθρο από τη Φυσική Εγκυκλοπαίδεια

Ίδρυμα Wikimedia. 2010 .

Δαχτυλίδι (ηλεκτρική αποθήκη)
Ρεύμα δακτυλίου

Δείτε τι είναι το "Ring resonator" σε άλλα λεξικά:

αντηχείο δακτυλίου- Ένας οπτικός συντονιστής στον οποίο η διάδοση των ηλεκτρομαγνητικών ταλαντώσεων συμβαίνει σε ένα κλειστό κύκλωμα. [GOST 15093 90] Θέματα εξοπλισμός λέιζερ EN αντηχείο δακτυλίου… Εγχειρίδιο Τεχνικού Μεταφραστή

αντηχείο δακτυλίου- žiedinis rezonatorius statusas T sritis fizika atitikmenys: αγγλ. κοιλότητα δακτυλίου? ring resonator vok. Ringresonator, m rus. ring resonator, m pranc. resonateur annulaire, m … Fizikos terminų žodynas

αντηχείο δακτυλίου- Ένα ανοιχτό αντηχείο, τα κάτοπτρα του οποίου εξασφαλίζουν τη διάδοση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων κατά μήκος ενός κλειστού κυκλώματος ... Επεξηγηματικό λεξικό ορολογίας Πολυτεχνείου

RING LASER- βλέπε άρθ. Οπτικό αντηχείο. Φυσική εγκυκλοπαίδεια. Σε 5 τόμους. Μόσχα: Σοβιετική Εγκυκλοπαίδεια. Αρχισυντάκτης A. M. Prokhorov. 1988... Φυσική Εγκυκλοπαίδεια

Οπτικό αντηχείο- ένα σύνολο πολλών ανακλαστικών στοιχείων που σχηματίζουν έναν ανοιχτό συντονιστή (σε αντίθεση με τους συντονιστές κλειστής κοιλότητας που χρησιμοποιούνται στην περιοχή μικροκυμάτων), σχηματίζοντας ένα στάσιμο κύμα φωτός. Οι οπτικοί συντονιστές είναι ένα από τα κύρια στοιχεία ... ... Wikipedia

ΟΠΤΙΚΗ ΚΟΙΛΟΤΗΤΑ- μια συσκευή στην οποία το μόνιμο ή τρέχον email μπορεί να ενθουσιαστεί. μεγ. οπτικά κύματα. εύρος. Ή. είναι μια συλλογή πολλών καθρέφτες και γιαβλ. ανοιχτό αντηχείο, σε αντίθεση με τα περισσότερα αντηχεία κοιλότητας που χρησιμοποιούνται στη σειρά ... ... Φυσική Εγκυκλοπαίδεια

λέιζερ ινών- Λέιζερ ερβίου femtosecond all-fiber. Λέιζερ ινών λέιζερ, το ενεργό μέσο και, ενδεχομένως, το αντηχείο του οποίου είναι στοιχεία της οπτικής ... Wikipedia

γυροσκόπιο λέιζερ- Διάγραμμα γυροσκόπιου λέιζερ. Εδώ, η δέσμη λέιζερ κυκλοφορεί με τη βοήθεια κατόπτρων και ενισχύεται συνεχώς από το λέιζερ (ακριβέστερα, από έναν κβαντικό ενισχυτή). Ένας κλειστός βρόχος έχει ένα κλάδο μέσω ενός ημιδιαφανούς καθρέφτη (ή, για παράδειγμα, μέσω μιας σχισμής) σε έναν αισθητήρα που βασίζεται σε ... Wikipedia

λέιζερ σχήματος οκτώ- Λέιζερ ινών με αντηχείο οκτώ αριθμού. Σε: ακτινοβολία αντλίας. Έξοδος: ακτινοβολία εξόδου. 1: ενεργές ίνες. 2: πολωτής. 3: οπτικός απομονωτής. 4 συζευκτήρας WDM. 50:50 διαιρέτης 50 / ... Wikipedia

Ιστορία της εφεύρεσης των λέιζερ- 1917 Ο Α. Αϊνστάιν παρουσιάζει την έννοια της διεγερμένης εκπομπής 1920 Ο Φρανκ και ο Φ. Ράιχ επιβεβαίωσαν την ύπαρξη μετασταθερών καταστάσεων σε διεγερμένη κατάσταση 1927 Ο Paul Dirac δημιουργεί μια κβαντική θεωρία διεγερμένης εκπομπής 1928 R. Ladenburg ... ... Wikipedia

ΟΠΤΙΚΗ ΚΟΙΛΟΤΗΤΑ- μια συλλογή πολλών σχηματίζονται ανακλαστικά στοιχεία ανοιχτό αντηχείο(σε αντίθεση με το κλειστό αντηχεία κοιλότηταςχρησιμοποιείται στην περιοχή των μικροκυμάτων). Για μήκη κύματος< 0,1 см использование закрытых резонаторов, имеющих размеры ρε~ δύσκολο λόγω μικρότητας ρεκαι μεγάλες απώλειες ενέργειας στους τοίχους. Η χρήση αντηχείων κοιλότητας με δ>επίσης αδύνατο λόγω της διέγερσης ενός μεγάλου αριθμού ιδιοτήτων σε αυτά. οι ταλαντώσεις κλείνουν σε συχνότητα, με αποτέλεσμα οι γραμμές συντονισμού να επικαλύπτονται και οι ιδιότητες συντονισμού πρακτικά να εξαφανίζονται. Κλέφτης. ανακλαστικά στοιχεία δεν σχηματίζουν μια κλειστή κοιλότητα, έτσι τα περισσότερα από τα δικά του. Οι ταλαντώσεις αποσβένονται έντονα και μόνο ένα μικρό μέρος τους αποσβένεται ασθενώς. Ως αποτέλεσμα, το φάσμα του προκύπτοντος Ο. p. πολύ αραιό.
Ή. - σύστημα συντονισμού λέιζερ, το οποίο καθορίζει τη φασματική και τη σύνθεση της ακτινοβολίας λέιζερ, καθώς και την κατευθυντικότητα και την πόλωσή της. Από το O. r. Η πλήρωση του ενεργού μέσου του λέιζερ με το πεδίο ακτινοβολίας και, κατά συνέπεια, η ισχύς ακτινοβολίας που λαμβάνεται από αυτό και η απόδοση του λέιζερ εξαρτώνται.
Το απλούστερο O. p. είναι Fabry συμβολόμετρο - Φτερό, που αποτελείται από δύο επίπεδα παράλληλα κάτοπτρα. Αν ανάμεσα σε καθρέφτες που βρίσκονται σε απόσταση ρετο ένα από το άλλο, ένα επίπεδο κύμα διαδίδεται κανονικά σε αυτά, τότε ως αποτέλεσμα της ανάκλασής του από τους καθρέφτες στο μεταξύ τους χώρο σχηματίζονται στάσιμα κύματα (φυσικές ταλαντώσεις). Προϋπόθεση για τον σχηματισμό τους είναι πού q- ο αριθμός των μισών κυμάτων που χωρούν μεταξύ των κατόπτρων, που ονομάζεται. δείκτης διαμήκους ταλάντωσης (συνήθως q~ 10 4 - 10 6). Το δικό Ο. συχνότητες ποταμού. σχηματίζουν αριθμητική. εξέλιξη με διαφορά γ/2δ(ισαπέχον φάσμα). Μάλιστα, λόγω της περίθλασης στα άκρα των κατόπτρων, το πεδίο ταλάντωσης εξαρτάται και από τις εγκάρσιες συντεταγμένες και οι ταλαντώσεις χαρακτηρίζονται και από εγκάρσιους δείκτες t, Π, που καθορίζουν τον αριθμό των μετατροπών πεδίου σε 0 κατά την αλλαγή των εγκάρσιων συντεταγμένων. Περισσότερο tκαι Π, τόσο μεγαλύτερη είναι η εξασθένηση των ταλαντώσεων λόγω ακτινοβολίας στο διάστημα (λόγω της περίθλασης του φωτός στις άκρες των κατόπτρων). Mods με t = n = 0 όνομα διαμήκης, τα υπόλοιπα - εγκάρσια.
Δεδομένου ότι ο συντελεστής η απόσβεση ταλάντωσης αυξάνεται με την αύξηση tκαι Ππιο γρήγορα από το διάστημα συχνότητας μεταξύ γειτονικών ταλαντώσεων, τότε οι καμπύλες συντονισμού που αντιστοιχούν σε μεγάλες tκαι Π, επικαλύπτονται και δεν εμφανίζονται οι αντίστοιχες ταλαντώσεις. Συντ. Η απόσβεση εξαρτάται επίσης από τον αριθμό ΝΖώνες Fresnel ορατές σε διάμετρο καθρέφτη. Rαπό το κέντρο ενός άλλου καθρέφτη που βρίσκεται σε απόσταση από τον πρώτο ρε:(εκ. ζώνη fresnel). Στο N~ 1 παραμένει 1 - 2 διακυμάνσεις που συνοδεύουν την κύρια. ταλάντωση ( q = 1).

Αντηχεία δύο καθρέφτη. Ή. με επίπεδα κάτοπτρα είναι ευαίσθητα σε παραμορφώσεις και παραμορφώσεις των κατόπτρων, γεγονός που περιορίζει την εφαρμογή τους. Ο. ποταμός στερούνται αυτήν την έλλειψη. με σφαιρικό καθρέφτες (Εικ. 1), στους οποίους οι ακτίνες, που αντανακλώνται επανειλημμένα από κοίλους καθρέφτες, δεν υπερβαίνουν την επιφάνεια του φακέλου - καυστικά. Δεδομένου ότι το κυματικό πεδίο διασπάται γρήγορα έξω από το καυστικό, η ακτινοβολία από το σφαιρικό Ή. με ένα καυστικό είναι πολύ μικρότερο από την ακτινοβολία από ένα επίπεδο Ο. r.

Ρύζι. 1. Αντηχείο δύο καθρέφτη.

Η αραίωση του φάσματος σε αυτή την περίπτωση γίνεται αντιληπτή λόγω του γεγονότος ότι οι διαστάσεις του καυστικού αυξάνονται με την αύξηση tκαι n. Για ταλαντώσεις με μεγάλα tκαι Πτο καυστικό αποδεικνύεται ότι βρίσκεται κοντά στην άκρη των κατόπτρων ή δεν σχηματίζεται καθόλου. Σφαιρικός Ή. με καυστικό που λέγεται σταθερή, καθώς η παραξονική δέσμη δεν φεύγει από την παραξονική περιοχή κατά την ανάκλαση (Εικ. 2, ένα). Ανθεκτικό Ο. σ. μη ευαίσθητα σε μικρές μετατοπίσεις και παραμορφώσεις των κατόπτρων, χρησιμοποιούνται με ενεργά μέσα με μικρή ενίσχυση (10% ανά πέρασμα). Για μέσα με υψηλή ενίσχυση, χρησιμοποιούνται ασταθή OR, στα οποία δεν μπορεί να σχηματιστεί καυστικό. μια δέσμη που περνά κοντά στον άξονα του συντονιστή σε μικρή γωνία προς αυτόν, μετά από ανακλάσεις, απομακρύνεται από τον άξονα επ' αόριστον. Στο σχ. 2( σι) ένα διάγραμμα της σταθερότητας του O. r. σε διαφορετικά σχέσεις μεταξύ ακτίνων R 1 και R 2 καθρέφτες και απόσταση ρεμεταξυ τους. Οι μη σκιασμένες περιοχές αντιστοιχούν στην παρουσία καυστικών και οι σκιασμένες περιοχές αντιστοιχούν στην απουσία τους. Τα σημεία που αντιστοιχούν σε έναν συντονιστή με επίπεδα (P) και ομόκεντρα (K) κάτοπτρα βρίσκονται στο όριο των σκιασμένων περιοχών. Στα όρια μεταξύ σταθερού και ασταθούς Ο. σ. επίσης ομοεστιακή Ο. του ποταμού εντοπίζεται. ( R1 = R 2 = ρε). Από ανθεκτικό Ο. ποταμό. Μέγιστη. χρησιμοποιείται συχνά ημι-συκεντρική ( R1= x R 2 = 2ρε), από ασταθές - τηλεσκοπικό Ο. σελ. ( R1+ R2 = 2ρε). Απώλειες ακτινοβολίας σε ασταθή O. r. για ταλαντώσεις υψηλότερων τύπων είναι πολύ μεγαλύτερη από ότι για την κύρια. διακυμάνσεις. Αυτό καθιστά δυνατή την επίτευξη παραγωγής ενός λέιζερ και τη σχετική υψηλή κατευθυντικότητα ακτινοβολίας.

Ρύζι. 2. Σχηματισμός καυστικού ( ένα) και το διάγραμμα σταθερότητας αντηχείων δύο κατόπτρων ( σι): το σύμβολο συν σηματοδοτεί τις περιοχές σταθερότητας. μείον - περιοχές αστάθειας. Οι συμπαγείς γραμμές είναι τα όρια αυτών των περιοχών. P - αντηχείο με επίπεδους καθρέφτες. Συνδ. - ομοεστιακό αντηχείο K - ομόκεντρος συντονιστής. διακεκομμένη γραμμή - γραμμή τηλεσκοπικών αντηχείων.

Θεωρία. Ηλεκτρική διανομή χωράφια μιβιώσιμος Ο. σ. στο επίπεδο που είναι κάθετο στον άξονα του ποταμού του Ο. ( z) περιγράφεται από την έκφραση

Εδώ Ε 0- συντελεστής που καθορίζει το πλάτος του πεδίου. N t, p- Ερμιτικά πολυώνυμα (βλ Ορθογώνια πολυώνυμα) t-ο και nου βαθμοί: H 0 (x) = 1, H 1 (x) \u003d 2x, H 2 (x) = 4Χ 2 - 2, H 3 (x) = 8x 3 - 12Χ; W- την εγκάρσια ακτίνα του διαμήκους τρόπου λειτουργίας (σε απόσταση από τον άξονα του O. R., ίση με W, η ενεργειακή πυκνότητα του διαμήκους τρόπου λειτουργίας μειώνεται σε μιμια φορά). Εθισμός W(z) έχει τη μορφή

όπου μετράται ένα z από το λεγόμενο. μέση του διαμήκους τρόπου λειτουργίας, δηλ. από εκείνο το σημείο στον άξονα του αντηχείου, όπου η ακτίνα του έχει τη μικρότερη. τιμή ίση με W0(Εικ. 2, ένα). Απόσταση από τη μέση μέχρι τον καθρέφτη R1

ακτίνα του διαμήκους τρόπου λειτουργίας στη μέση

Το φάσμα συχνοτήτων ενός O.r με δύο κάτοπτρα. δίνεται από την προϋπόθεση

Η κατανομή πεδίου στον καθρέφτη φαίνεται στο σχ. 3. Δεδομένου ότι το φάσμα συχνοτήτων ενός διπλού καθρέφτη O. r. εκφυλισμένος (εξαρτάται μόνο από το άθροισμα t+ n, αλλά όχι από κάθε έναν από τους δείκτες χωριστά), τότε E(x, y) μπορεί να διαφέρει από το (1). Η συγκεκριμένη μορφή κατανομής εξαρτάται από τις αδύναμες ενοχλητικές ενέργειες από τα διαφράγματα ή άλλα αντικείμενα στην περιοχή που καταλαμβάνει η δέσμη. Ειδικότερα, με την αξονική συμμετρία είναι δυνατές κατανομές πεδίου (Εικ. 4), οι οποίες περιγράφονται με κυλινδρικούς όρους. συντεταγμένες ( r,, z) έκφραση

Εδώ l, p- δείκτες ταλάντωσης, οι οποίοι καθορίζουν πόσες φορές το πεδίο πηγαίνει στο 0 κατά την αλλαγή rκαι W(z)είναι η ακτίνα του διαμήκους τρόπου λειτουργίας. - γενικευμένο πολυώνυμο Laguerre:

Spectrum O. r. με αξονική συμμετρία καθορίζεται από τη σχέση (2), όπου ( t + Π+ 1) θα πρέπει να αντικατασταθεί από το ( 2π + l+ 1).

Ρύζι. 3. Κατανομή πεδίου στον καθρέφτη με ορθογώνια συμμετρία.

Ρύζι. 4. Κατανομή πεδίου στον καθρέφτη με αξονική συμμετρία. * αντιστοιχεί στην κατανομή πεδίου με την προσθήκη δύο ορθογώνια πολωμένων τρόπων.

Σύνθετο αντηχείο. Εκτός από τους καθρέφτες O. p. συχνά περιέχει τα λεγόμενα. ενεργά στοιχεία (πλάκες, φακοί κ.λπ.). Σύνθετο Ο. σ. μπορεί να λειτουργήσει σε δύο τρόπους λειτουργίας, ανάλογα με το αν χρησιμοποιείται ή χάνεται η ακτινοβολία που ανακλάται από τις ενδιάμεσες επιφάνειες. Εάν χρησιμοποιείται ανακλώμενη ακτινοβολία, τότε το O. r. που ονομάζεται σύμφωνος. Κάθε τμήμα του συντονισμένου O. R., που συνάπτεται μεταξύ δύο γειτονικών διεπαφών, μπορεί να θεωρηθεί ως ξεχωριστό. αντηχείο, και οι εγκάρσιοι τρόποι αυτών των αντηχείων επιλέγονται έτσι ώστε να συμπίπτουν στις διεπαφές. Η συνθήκη αντιστοίχισης (Εικ. 5) έχει τη μορφή

Συμφώνησε O. r. έχει μη ισαπέχον φάσμα και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να σπανίσει το διαμήκη φάσμα του O. p. (Δες παρακάτω).
Σημαντικό πρόβλημα στην περίπτωση του σύνθετου Ο. σ. είναι εφ. γεμίζοντας το ενεργό μέσο του λέιζερ με το πεδίο της επιλεγμένης λειτουργίας. Εάν το σύνθετο O. r. έχει άξονα ή επίπεδο συμμετρίας, τότε η διαμήκης λειτουργία (όπως στην περίπτωση ενός διπλού καθρέφτη O, r.) είναι μια δέσμη Gauss (βλ. Οιονεί οπτική).Το πέρασμά του από το οπτικό. Τα στοιχεία περιγράφονται από πίνακες αυτών των στοιχείων (βλ Μέθοδοι Matrixστην οπτική), και το πέρασμα από το O. p. περιγράφεται από μια μήτρα που είναι το γινόμενο των πινάκων των οπτικών συστατικών της. στοιχεία. Σε αυτή την περίπτωση, η σύνθετη παράμετρος της δέσμης Gauss qκαθορίζεται από ur-tion

Cq 2 + (D - A)q - B = 0.

Συντ. Α Β Γ Δσχηματίζουν μια μήτρα του O. p. Αυτή είναι η εξίσωση, όπως και οι λόγοι R= -μεγάλο, = [kIm(1 /q)] -1 καθιστούν δυνατό τον προσδιορισμό της εγκάρσιας ακτίνας της δέσμης και της ακτίνας καμπυλότητας του μετώπου κύματος Rσε οποιοδήποτε τμήμα του αντηχείου.

Επιλογή διαμήκους τρόπου λειτουργίας. Για την αραίωση (επιλογή) διαμήκων τρόπων που έχουν την ίδια κατανομή εγκάρσιου πεδίου αλλά διαφέρουν στη συχνότητα, χρησιμοποιούνται συντονιστές που περιέχουν στοιχεία διασποράς (πρίσματα, πλέγματα περίθλασης, συμβολόμετρα κ.λπ.). Συγκεκριμένα, ένα πρόσθετο χρησιμοποιείται ως στοιχείο διασποράς. O. R., που συνδέονται με την κύρια και σχηματίζουν τα λεγόμενα. ισοδύναμο κάτοπτρο, συν αντανακλάσεις to-rogo r εξαρτάται από τη συχνότητα v. Για να αφαιρέσετε έναν από τους διαμήκους τρόπους λειτουργίας από το φάσμα, μέγ. κατάλληλο γραμμικό τρίκατοπτρο O. r. (Εικ. 6, ένα), για να απομονώσετε έναν διαμήκη τρόπο λειτουργίας στο φάσμα - τον συντονιστή Fox-Smith (Εικ. 6, σι) και σε σχήμα Τ (Εικ. 6, σε). Σε περιπτώσεις nek-ry βολεύει Ο. ποταμός. Michelson (Εικ. 6, ΣΟΛ).

Ρύζι. 6. Διάφοροι τύποι συζευγμένων συντονιστών (I) και εξάρτηση από τη συχνότητα του συντελεστή ανάκλασης ενός ισοδύναμου κατόπτρου v(II).

Τα λέιζερ βαφής χρησιμοποιούν συνδυασμό περίθλασης σχάρα και συμβολόμετρο Fabry - Perot (Εικ. 7). Σε αυτήν την περίπτωση, το συμβολόμετρο ξεχωρίζει έναν διαμήκη τρόπο λειτουργίας και το πλέγμα εμποδίζει τη δημιουργία σε άλλες τάξεις του συμβολόμετρου. Φακοί L 1 και L 2, σχηματίζοντας το λεγόμενο. τηλεσκόπιο, ταιριάζουν μια στενή δέσμη που διέρχεται από το ενεργό μέσο Α με μια ευρεία δέσμη που εισέρχεται στο συμβολόμετρο και τη σχάρα Το ενεργό μέσο σε ένα τέτοιο O. r. παίζει επίσης το ρόλο ενός διαφράγματος που απελευθερώνει το κύριο. εγκάρσια μόδα. Τέτοιο O. r. κατέστησε δυνατή τη δημιουργία συντονίσιμης μιας συχνότητας σε ένα ευρύ φάσμα λέιζερ βαφής.

Ρύζι. 7. Αντηχείο που περιέχει στοιχεία διασποράς (χρησιμοποιείται σε λέιζερ βαφής). A - κυβέτα με ενεργό μέσο. З - αδιαφανές ή μερικώς διαφανές κάτοπτρο. I - Συμβολόμετρο Fabry-Perot. D - πλέγμα περίθλασης.

Η επιλογή των εγκάρσιων τρόπων λειτουργίας βασίζεται στη διαφορά στην κατανομή των πεδίων των εγκάρσιων τρόπων με διαφορετικά tκαι Π. Δεδομένου ότι συνήθως απαιτείται η επισήμανση του κύριου. μόδα, ο παράδεισος έχει ελάχ. γωνία, απόκλιση, Gaussian κατανομή και ελάχ. μήκος στην εγκάρσια διεύθυνση, τότε το διάφραγμα της δοκού εφαρμόζεται μέσα στο Ο. σ. Η ακτίνα του διαφράγματος πρέπει να είναι περίπου ίση με την εγκάρσια ακτίνα του τρόπου λειτουργίας που ακολουθεί τον κύριο. Σε αυτή την περίπτωση, οι απώλειες όλων των τρόπων λειτουργίας, εκτός από τον κύριο, αυξάνονται σημαντικά.
Κατά την επιλογή εγκάρσιων τρόπων λειτουργίας, είναι απαραίτητο ότι η υπόλοιπη ενότητα. η λειτουργία γέμισε αποτελεσματικά το ενεργό μέσο. Επομένως, τα όρια των ζωνών σταθερότητας είναι σημαντικά (Εικ. 2, 6 ), όπου οι εγκάρσιες διαστάσεις των τρόπων αυξάνονται: 1) η ακτίνα του τρόπου λειτουργίας αυξάνεται σε ολόκληρο τον όγκο εάν η απόσταση ρεμεταξύ των κατόπτρων είναι σταθερή, και οι ακτίνες καμπυλότητας των κατόπτρων Rlκαι R2(αυτό αυξάνει σημαντικά την ευαισθησία του αντηχείου σε κακές ευθυγραμμίσεις). 2) η ακτίνα λειτουργίας αυξάνεται στον 1ο καθρέφτη και μειώνεται στο 2ο εάν dR 1(R2 >R1) 3) η ακτίνα λειτουργίας αυξάνεται στο 2ο κάτοπτρο και μειώνεται στο 1ο εάν d R2; 4) η ακτίνα λειτουργίας αυξάνεται και στους δύο καθρέφτες και μειώνεται στην περιοχή των κέντρων καμπυλότητάς τους εάν d (R1 + R 2).
Εάν είναι απαραίτητο, κατανομή σε-l. του υψηλότερου τρόπου λειτουργίας, ένα λεπτό νήμα σκέδασης τοποθετείται στη γραμμή μηδέν της κατανομής του πεδίου αυτού του τρόπου λειτουργίας, το οποίο δεν επηρεάζει την επιλεγμένη λειτουργία και καταστέλλει άλλους τρόπους λειτουργίας που δεν μετατρέπονται στο 0 σε αυτήν τη γραμμή.
Αντηχεία με ανισότροπα στοιχεία. Η πόλωση της ακτινοβολίας λέιζερ καθορίζεται από το λεγόμενο. τα ανισότροπα στοιχεία τα οποία βρίσκονται στο Ο. του ποταμού. Τέτοια στοιχεία είναι οι διπλοδιαθλαστικές πλάκες, πολωτές, ουσίες που έχουν οπτική δραστηριότητα, κ.λπ., καθώς και πλάκες Brewster και διηλεκτρικό. καθρέφτες υπό λοξή πρόσπτωση ακτινοβολίας πάνω τους. Η πόλωση προσδιορίζεται με τη μέθοδο του πίνακα Jones. Ταυτόχρονα, η πόλωση μήτρα όλων των O. r. είναι το γινόμενο των πινάκων των συστατικών του στοιχείων, διατεταγμένων με τη σειρά με την οποία η ακτινοβολία διέρχεται από αυτά τα στοιχεία, ξεκινώντας από το σημείο όπου απαιτείται να προσδιοριστεί η κατάσταση πόλωσης. Το δικό διανύσματα πόλωσης. Οι πίνακες είναι διανύσματα Jones μι(E x, E y) πεδία που δημιουργούνται στο O. r. Βαθμός πόλωσης e και κατεύθυνση Ch. οι άξονες της έλλειψης πόλωσης a καθορίζονται από τις σχέσεις

όπου R = |E x | / |E y |,=τόξο( E y /E x).

Προσαρμοσμένες μονάδες οι τιμές του πίνακα Jones καθορίζουν τις απώλειες του O. R. λόγω πολωτών και τις δικές τους φάσεις. αξίες - πόλωση. διορθώσεις στις συχνότητες των αντίστοιχων τρόπων λειτουργίας. Με την επιλογή ανισότροπων στοιχείων, είναι δυνατό να επιτευχθεί η επιθυμητή κατάσταση πόλωσης. Λαμβάνοντας υπόψη ότι τα ανισότροπα στοιχεία έχουν συνήθως αξιοσημείωτη διασπορά, μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την αραίωση του διαμήκους φάσματος.

Αντηχεία δαχτυλιδιών. Δικό του φάσματος. συχνότητες του δακτυλίου Ο. σ., που σχηματίζονται από τρία πανομοιότυπα σφαιρικά. καθρέφτες ακτίνας Rπου βρίσκεται στις κορυφές ενός ισόπλευρου τριγώνου με πλευρά ένα(Εικ. 8), καθορίζεται από τη σχέση

Ρύζι. 8. Οπτικοί συντονιστές δακτυλίου.

Οι στενώσεις λειτουργίας βρίσκονται στα μέσα των πλευρών του τριγώνου. οι εγκάρσιες προεκτάσεις των τρόπων λειτουργίας στην περιοχή της μέσης στο επίπεδο του αξονικού περιγράμματος είναι ίσες με:

Εάν το αντηχείο έχει μόνο ένα σφαιρικό κάτοπτρο και δύο επίπεδα κάτοπτρα (Εικ. 8,6) , τότε το φάσμα του καθορίζεται από τη σχέση

Οι εγκάρσιες προεκτάσεις των τρόπων στην περιοχή της μέσης, που βρίσκεται στο μέσο της πλευράς του τριγώνου απέναντι από το σφαιρικό. καθρέφτης στο επίπεδο του συντονιστή ισούνται με:

οπτικός το σύστημα που σχηματίζει Ο. του ποταμού. με μη επίπεδο περίγραμμα, π.χ. ένα σύστημα 4 κατόπτρων που βρίσκονται στις κορυφές του τετραέδρου (Εικ. 8, σε), χαρακτηρίζεται από το γεγονός ότι η εικόνα ενός αντικειμένου που κατασκευάστηκε με τη βοήθεια αυτού του συστήματος περιστρέφεται σε σχέση με το ίδιο το αντικείμενο από μια συγκεκριμένη γωνία που χαρακτηρίζει αυτό το σύστημα. Για ένα τετράεδρο, αυτή η γωνία είναι όπου βρίσκονται οι γωνίες μεταξύ των γειτονικών επιπέδων πρόσπτωσης των ακτίνων σε κάτοπτρα (όψεις τετραέδρου), οι οποίες μετρώνται έτσι ώστε το τετράεδρο να βρίσκεται μέσα στη γωνία. Διαμήκης μόδας Ο. ποταμός. με μη επίπεδο περίγραμμα είναι μια δέσμη, στην οποία ο Ch. ελλειπτικοί άξονες. Οι κατανομές πλάτους αναπτύσσονται σε μια ορισμένη γωνία σε σχέση με το Ch. γραμμές καμπυλότητας του μετώπου του κύματος. Λόγω αυτού, η κατανομή του πλάτους υφίσταται μια περιστροφή κατά τη διάδοση της δέσμης σε ελεύθερο χώρο, η οποία αντισταθμίζει την περιστροφή λόγω της ογκομετρικής διάταξης των κατόπτρων. Ring O. ποταμός. με μη επίπεδο περίγραμμα χρησιμοποιούνται, για παράδειγμα, σε γυροσκόπια λέιζερ. Επιτρέπουν, ειδικότερα, να απαλλαγούμε από την ανισοτροπία που είναι εγγενής στον δακτύλιο O. p. με επίπεδο περίγραμμα.

Ασταθή αντηχείαέχουν υψηλές απώλειες ακτινοβολίας στο εξωτ. χώρο (βλ. παραπάνω). Οι απώλειες αυξάνονται με την αύξηση tκαι Π, λόγω αυτής της ασταθούς Ο. σελ. παρέχει απλή λειτουργία (σύμφωνα με tκαι Π) γενιά. Το πλεονέκτημα του ασταθούς Ο. σ. είναι μεγάλη εγκάρσια έκταση της κύριας. τρόποι λειτουργίας, με αποτέλεσμα να μπορούν να χρησιμοποιηθούν με ενεργά μέσα μεγάλης διατομής. Κατά κανόνα, η ενέργεια εξάγεται από ένα ασταθές O. R. όχι μέσω κατόπτρων, όπως στο σταθερό O. R., αλλά πίσω από τις άκρες ενός από τους καθρέφτες. Σε ασταθή Ο. ποταμός. ουσιαστικό (αρνητικό) ρόλο παίζει το κύμα που ανακλάται από την άκρη του κατόπτρου και συγκλίνει προς τον άξονα του οπτικού κύματος. Για να μειωθεί μια τέτοια αντανάκλαση, χρησιμοποιείται εξομάλυνση της άκρης του καθρέφτη, στην οποία συνδέεται ένα σχήμα αστεριού, οι άκρες είναι στρογγυλεμένες κ.λπ.
Κύριος μόδα ασταθούς O. r. σχηματίζεται από δύο σφαιρικά κύματα που διαδίδονται μεταξύ των καθρεφτών το ένα προς το άλλο. Στην περίπτωση τηλεσκοπικού ασταθής Ο. ποταμός. (Εικ. 9) ένα από τα κύματα μπορεί να είναι επίπεδο. Το κέντρο του σφαιρικού τα κύματα βρίσκονται σε απόσταση x = R 2/2 πίσω από έναν κυρτό καθρέφτη με ακτίνα καμπυλότητας R 2. Το κοίλο κάτοπτρο πρέπει να έχει ακτίνα καμπυλότητας | R1 | = R 2 + 2d (Rμεγάλο< 0). При достаточно больших поперечных размерах 1-го зеркала пучок излучения кольцевой формы выводится в сторону выпуклого зеркала с волновым фронтом, близким к плоскому.
Ασταθής Ο. ποταμός. με περιστροφή, τα πεδία σχηματίζονται από ένα σύστημα αποεστίασης κατόπτρων που βρίσκονται στις κορυφές ενός μη επίπεδου πολυγώνου. Ωστόσο, οι περισσότεροι Σημαντικά είναι τα O. r., που σχηματίζονται από δύο δίεδρους γωνιακούς ανακλαστήρες (Εικ. 10), οι άκρες των οποίων είναι στραμμένες σε γωνία μεταξύ τους. Αν ένα ή περισσότερα οι όψεις των ανακλαστήρων είναι κυρτές, τότε το O. p. ασταθής.

Ρύζι. 9. Ασταθής τηλεσκοπικός συντονιστής.

Ρύζι. 10. Γραμμικός συντονιστής με περιστροφή πεδίου, που σχηματίζεται από γωνιακούς ανακλαστήρες.

Το πεδίο υφίσταται μια περιστροφή μέσω μιας γωνίας κατά τη διάρκεια μιας πλήρους παράκαμψης ενός τέτοιου συντονιστή. Με την περιστροφή πεδίου, είναι δυνατή η εξαγωγή ακτινοβολίας με τη μορφή όχι μιας δακτυλιοειδούς δέσμης, όπως σε μια συνηθισμένη ασταθή O. R., αλλά μιας απλά συνδεδεμένης συμπαγούς δέσμης (Εικ. 11).

Ρύζι. 11. Εξαγωγή ενέργειας με τη μορφή συμπαγούς απλά συνδεδεμένης δέσμης από ασταθή αντηχείο με περιστροφή πεδίου κατά ΜΕΤΑ ΧΡΙΣΤΟΝ- το άκρο του γωνιακού ανακλαστήρα του καθρέφτη, κοντά στο οποίο εξέρχεται η δέσμη ακτινοβολίας (σκιασμένη), NN"- άκρη του ίδιου καθρέφτη, GG" - άκρη του δεύτερου γωνιακού ανακλαστήρα.

Λιτ.: Vainshtein L.A., Open resonators and open waveguides, M., 1966; Ananiev Yu. A., Optical resonators and the problem of the divergence of laser radiation, M., 1979; Εγχειρίδιο λέιζερ, μετάφρ. από τα αγγλικά, εκδ. A. M. Prokhorova, τ. 2, M., 1978, κεφ. 22, 23; Karlov N.V., Lectures on quantum electronics, 2nd ed., M., 1988.

Για να αυξηθεί η απόδοση της απογύμνωσης H 0, προτείνεται η χρήση αντηχείου δακτυλίου με ενσωματωμένο μετατροπέα συχνότητας για τη δημιουργία ακτινοβολίας λέιζερ της 3ης αρμονικής (355 nm). Η παλμική ακτινοβολία με μήκος κύματος 355 nm είναι απαραίτητη για την προκαταρκτική διέγερση του Η 0 πριν την απογύμνωση σε μαγνητικό πεδίο. Η διάρκεια του παλμού ταιριάζει με το μήκος της δέσμης και δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 50 psec. Η περίμετρος του συντονιστή δακτυλίου, λαμβάνοντας υπόψη το οπτικό μήκος των μη γραμμικών κρυστάλλων, αντιστοιχεί στον ρυθμό επανάληψης δέσμης H 0 (402,5 MHz). Η κύρια απαίτηση για ένα αντηχείο δακτυλίου (η κύρια παράμετρος για βελτιστοποίηση) είναι ο μέγιστος συντελεστής ποιότητας του αντηχείου σε σταθερή ισχύ παλμού (τουλάχιστον 1 MW). Όσο υψηλότερος είναι ο επιτεύξιμος συντελεστής ποιότητας του συντονιστή, τόσο χαμηλότερος είναι ο απαιτούμενος ρυθμός επανάληψης παλμού για τη δημιουργία της 3ης αρμονικής, τόσο μικρότερη είναι η απαιτούμενη μέση ισχύς του λέιζερ της αντλίας. Υπάρχουν δύο επιλογές για τη δημιουργία της 3ης αρμονικής στο εσωτερικό του αντηχείου δακτυλίου.

Επιλογή 1: Μόνο η πρώτη (θεμελιώδης) αρμονική ενός παλμικού λέιζερ με μήκος κύματος 1064 nm εισάγεται στον αντηχείο δακτυλίου. Σε αυτή την περίπτωση, δύο μη γραμμικοί οπτικοί κρύσταλλοι τοποθετούνται μέσα στον συντονιστή δακτυλίου - ένας για τη δημιουργία της 2ης αρμονικής ακτινοβολίας (532 nm) και ο δεύτερος κρύσταλλος για τη δημιουργία της 3ης αρμονικής. Το σχήμα της επιλογής-1 φαίνεται στο Σχ.1. Για να ελαχιστοποιηθούν οι απώλειες στον συντονιστή, και τα τρία κάτοπτρα θα πρέπει να έχουν ανακλαστικές επικαλύψεις με τον υψηλότερο δυνατό συντελεστή ανάκλασης μόνο για την 3η αρμονική και οι οπτικές επιφάνειες των μη γραμμικών κρυστάλλων θα πρέπει να καλύπτονται με αντιανακλαστική επίστρωση τριών ζωνών. Αυτή η αντιανακλαστική επίστρωση πρέπει να παρέχει έναν ελάχιστο συντελεστή ανάκλασης και για τις τρεις αρμονικές ακτινοβολίας.

Εικ.1 Αντηχείο δακτυλίου με δύο μη γραμμικούς κρυστάλλους για τη δημιουργία της 2ης και 3ης αρμονικής.

Η σταθερότητα της ακτινοβολίας που κυκλοφορεί στον συντονιστή εξασφαλίζεται από δύο σφαιρικά κοίλα κάτοπτρα. Οι μη γραμμικοί κρύσταλλοι βρίσκονται σε εκείνο το τμήμα του συντονιστή δακτυλίου, όπου η ελάχιστη γωνιακή απόκλιση της ακτινοβολίας.

Επιλογή-2παρουσιάζεται στο Σχ.2. Η θεμελιώδης και η 2η αρμονική εισάγονται στον αντηχείο δακτυλίου, οι οποίες στη συνέχεια αθροίζονται στην 3η αρμονική σε έναν μη γραμμικό κρύσταλλο που βρίσκεται μέσα στον συντονιστή. Οι απαιτήσεις για τις οπτικές επιφάνειες είναι οι ίδιες όπως για την επιλογή-1. Η διαφορά είναι μόνο στο μήκος των βραχιόνων του αντηχείου δακτυλίου λόγω της απουσίας δεύτερου μη γραμμικού κρυστάλλου και της απαίτησης να έχει την ίδια συχνότητα επανάληψης (402,5 MHz).

Εικ.2 Αντηχείο δακτυλίου με ένα μη γραμμικό κρύσταλλο για την παραγωγή της 3ης αρμονικής.

Η επιλογή-1 έχει ένα απλούστερο σχήμα για την εισαγωγή ακτινοβολίας στον συντονιστή δακτυλίου σε σύγκριση με την επιλογή-2. Ωστόσο, αυτή η επιλογή είναι χειρότερη από την επιλογή-2 όσον αφορά τις αναμενόμενες απώλειες λόγω της εισαγωγής επιπλέον 2 οπτικών επιφανειών στον συντονιστή και μιας μεγαλύτερης διαδρομής σε ένα μη γραμμικό οπτικό μέσο με συντελεστή απορρόφησης έως και 1% ανά εκατοστό διαδρομής. Η επιλογή-2 έχει ένα άλλο πρόσθετο πλεονέκτημα - οι κρύσταλλοι βρίσκονται σε μεγαλύτερη απόσταση από τη δέσμη H 0 και, ως εκ τούτου, υπόκεινται σε λιγότερη έκθεση σε ακτινοβολία.

Οι πίνακες 1 και 2 παρουσιάζουν τις παραμέτρους των οπτικών στοιχείων για την επιλογή-1 και την επιλογή-2, αντίστοιχα, στην περίπτωση χρήσης κρυστάλλων BBO-E μήκους 25 mm ο καθένας. Οι γωνίες του τριγώνου κατά μήκος της δέσμης λέιζερ επιλέγονται ως εξής: 113 0 , 22 0 , 45 0 . Η πρώτη γωνία είναι ίση με 113 0 και επιλέγεται από την άποψη ότι έχει μια γωνία πρόσπτωσης κοντά στη γωνία Bragg, υποθέτοντας ότι το υλικό του παραθύρου εισόδου που χρησιμοποιείται είναι BK7 (ή K8). Οι δύο δεύτερες γωνίες επιλέγονται βάσει εκτιμήσεων της μέγιστης απομάκρυνσης κρυστάλλων από τη δέσμη H 0 με την απαραίτητη αναλογία κάθετων και οριζόντιων διαστάσεων στο εστιακό σημείο και στο σημείο συνάντησης με τη δέσμη H 0 και ακόμη αποδεκτές εκτροπές. Το μήκος της οπτικής διαδρομής σε κάθε παραλλαγή είναι το ίδιο και ισούται με 744,8 mm. Η βελτιστοποίηση των ακτίνων καμπυλότητας των κοίλων σφαιρικών κατόπτρων και στις δύο εκδόσεις πραγματοποιήθηκε προκειμένου να εξαλειφθεί η κλίση των διαστάσεων της δοκού κατά τη διάρκεια κάθε διέλευσης. Εάν στο οπτικό σχήμα χρησιμοποιούνται σφαιρικοί καθρέφτες με διαφορετικές ακτίνες καμπυλότητας, τότε εκτός από την εξάλειψη των κτυπημάτων μεγέθους, είναι δυνατό να τοποθετηθεί το σημείο εστίασης ακριβώς στη μέση μεταξύ των σφαιρικών κατόπτρων.

Τραπέζι 1

Ν	Ακτίνα καμπυλότητας (mm)	Πάχος (mm)	Διάφραγμα (mm)	Υλικό	Επιστρώσεις
1	∞/∞	5	50	VK7	AR(1064)/HR(355)
2	−	252.85	−	−	−
3	326.5/∞	5	25	VK7	HR(355)/AR(1064+532)
4	−	329.15	−	−	−
5	326.5/∞	5	25	VK7	HR(355)/AR(1064+532)
6	−	133.95	−	−	−
7	∞/∞	25	8x8	BBO-E, SHG	AR/AR (1064+532+355)
8	∞/∞	25	8x8	ΒΒΟ-Ε, ΘΓ	AR/AR (1064+532+355)

* Τα SHG, THG είναι μη γραμμικοί οπτικοί κρύσταλλοι για τη δημιουργία της 2ης και 3ης αρμονικής, αντίστοιχα.

** Οι παράμετροι και οι επικαλύψεις για την πρώτη και τη δεύτερη (στην διαδρομή) οπτική επιφάνεια χωρίζονται με κάθετο.
Πίνακας 2

Ν	Ακτίνα καμπυλότητας (mm)	Πάχος (mm)	Διάφραγμα (mm)	Υλικό	Επιστρώσεις
1	∞/∞	5	50	VK7	AR(1064+532)/HR(355)
2	−	257.94	−	−	−
3	333/∞	5	25	VK7	HR(355)/AR(1064+532)
4	−	335.78	−	−	−
5	333/∞	5	25	VK7	HR(355)/AR(1064+532)
6	−	136.65	−	−	−
7	∞/∞	25	8x8	ΒΒΟ-Ε, ΘΓ	AR/AR (1064+532+355)
	∞/∞	25	8x8	BBO-E, SHG	AR/AR (1064+532)

* Το τελευταίο οπτικό στοιχείο στον πίνακα βρίσκεται έξω από το αντηχείο δακτυλίου.

Τεχνική μέτρησης προδιαγραφών παραμέτρων λέιζερ:

Μήκος κύματος = 355 nm(Οπτική επιβεβαίωση)
Ενέργεια = 30µJ, 160-180mJ (4025 παλµοί), 40µJ (µικροπαλµός)
Διάρκεια παλμού = 10 ms (μs;;) (Μετρήθηκε στα 10 ms σε παλμογράφο)
Micropulse Width = 70ps IR, = 50ps UV(Αυτόματος συσχετιστής για τη μέτρηση της κυματομορφής παλμού υπερύθρων Χρονικό προφίλ - επίπεδος φάκελος)
Μετρήθηκε στα 10 ms σε παλμογράφο. Ο μικροπαλμός θα μετρηθεί στο Calmar.
Διάμετρος δέσμης ~ 5 mm (Χωρικό προφίλ μέτρησης χαρτιού καύσης)
Μέτρηση κωδικού δοκού 1064 και 355
Απόκλιση δέσμης; (Μέτρηση καύσης χαρτιού)
Ρυθμός επανάληψης = 10Hz/402,5MHz
Σταθερότητα παλμογράφου Shot to Shot = 3% RMS για παλμικό φάκελο.
Στα 355 nm από 100 βολές Time jitter = 8 ps(θα μετρηθεί από τη σταθερότητα Calmar Shot-to-shot)
148,8 mJ - 174,6 mJ σε 1000 βολές (παραλλαγή 2,6%)
Νερό - Δύο ζεύγη εισόδων/εξόδων
Τροφοδοτικό - Μονοφασικό, 220V, 30 A (δύο βύσματα)
Διάσταση: 7 πόδια (Μ) x 2 πόδια (Π) x 1 πόδια (Υ)

Η εφεύρεση αναφέρεται στην τεχνολογία λέιζερ και προορίζεται κυρίως για χρήση σε λέιζερ αερίου. Το τεχνικό αποτέλεσμα της εφεύρεσης είναι η δημιουργία ενός οπτικού συντονιστή, που επιτρέπει την ελαχιστοποίηση του βάρους και του μεγέθους των χαρακτηριστικών των λέιζερ αερίου και τη βελτίωση της κατασκευαστικής ικανότητας της κατασκευής τους. Το οπτικό αντηχείο δακτυλίου περιέχει ένα σύστημα κατόπτρων που σχηματίζουν έναν οπτικό άξονα με τη μορφή μιας κλειστής διακεκομμένης γραμμής. Τα κάτοπτρα του συστήματος τοποθετούνται κατά μήκος των επιφανειών της δακτυλιοειδούς κοιλότητας που σχηματίζεται από κυλινδρικές ομοαξονικές επιφάνειες. Στην περίπτωση αυτή, τα κάτοπτρα τοποθετούνται μεταξύ τους έτσι ώστε να σχηματίζουν, σε διατομή κάθετη στον άξονα των ομοαξονικών κυλινδρικών επιφανειών, έναν οπτικό άξονα με τη μορφή κλειστής διακεκομμένης γραμμής, τα τμήματα της οποίας τέμνουν το δακτυλιοειδές κοιλότητα. 2 άρρωστος.

Σχέδια στο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας RF 2388123

Η εφεύρεση αναφέρεται στην τεχνολογία λέιζερ και προορίζεται κυρίως για χρήση σε λέιζερ αερίου.

Γραμμικοί οπτικοί συντονιστές με κάτοπτρα που βρίσκονται σε μια ευθεία γραμμή, που είναι ο κοινός οπτικός άξονας των κατόπτρων (άξονας αντηχείου) χρησιμοποιούνται ευρέως στο σχεδιασμό τεχνολογικών λέιζερ (Tarasov L.V. Lasers και η εφαρμογή τους. "Radio and communication", 1983). Το μειονέκτημα των αναφερθέντων αντηχείων είναι τα αυξημένα χαρακτηριστικά βάρους και μεγέθους των εγκαταστάσεων λέιζερ που γίνονται με βάση τους. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα κανάλια ροής λέιζερ που προορίζονται για την άντληση του αερίου ενεργού μέσου έχουν σχήμα κουτιού με ορθογώνια διατομή. Η δυνατότητα κατασκευής ενός τέτοιου σχεδίου είναι χαμηλή, καθώς απαιτείται ειδικός εξοπλισμός για την επεξεργασία ορθογώνιων καναλιών υψηλής ακρίβειας.

Γνωστοί οπτικοί συντονιστές δακτυλίου παρέχουν κυκλοφορία της φωτεινής ροής σε κάποιο κλειστό κύκλωμα. Αυτό επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας ένα σύστημα τριών (ή περισσότερων) κατόπτρων κατάλληλα τοποθετημένων μεταξύ τους. (Φυσικό Εγκυκλοπαιδικό Λεξικό. Μ.: Σοβιετική Εγκυκλοπαίδεια, 1983, σελ. 500). Το μειονέκτημα των γνωστών αντηχείων δακτυλίου είναι ότι όταν χρησιμοποιούνται δεν επιτυγχάνεται η απαραίτητη μείωση των παραμέτρων των χαρακτηριστικών βάρους και μεγέθους της εγκατάστασης λέιζερ.

Ο στόχος της εφεύρεσης είναι να εξαλείψει τα μειονεκτήματα του γνωστού οπτικού αντηχείου δακτυλίου και να δημιουργήσει ένα αντηχείο δακτυλίου που επιτρέπει την ελαχιστοποίηση του βάρους και του μεγέθους των χαρακτηριστικών των λέιζερ αερίου και τη βελτίωση της ικανότητας κατασκευής της κατασκευής τους.

Το έργο επιτυγχάνεται από το γεγονός ότι στον προτεινόμενο δακτυλιοειδή οπτικό αντηχείο που περιέχει ένα σύστημα κατόπτρων που σχηματίζουν έναν οπτικό άξονα με τη μορφή κλειστής διακεκομμένης γραμμής, τα κάτοπτρα του συστήματος εγκαθίστανται κατά μήκος των επιφανειών της δακτυλιοειδούς κοιλότητας που σχηματίζεται από κυλινδρικές ομοαξονικές επιφάνειες, ενώ τα κάτοπτρα είναι τοποθετημένα μεταξύ τους έτσι ώστε να σχηματίζουν σε τομή κάθετα προς τον άξονα των ομοαξονικών κυλινδρικών επιφανειών, τον οπτικό άξονα με τη μορφή κλειστής διακεκομμένης γραμμής, τα τμήματα της οποίας τέμνουν τη δακτυλιοειδή κοιλότητα.

Βελτιώστε τις λειτουργικές ιδιότητες της εγκατάστασης λέιζερ λόγω

ελαχιστοποίηση των χαρακτηριστικών βάρους και μεγέθους του·

Μειώστε το κόστος κατασκευής ενός συστήματος λέιζερ αυξάνοντας τη δυνατότητα κατασκευής του.

Η ουσία της εφεύρεσης απεικονίζεται στο σχήμα 1, σχήμα 2, το οποίο δείχνει την προβολή του δομικού σχήματος του οπτικού αντηχείου δακτυλίου (εφεξής θα αναφέρεται ως "αντηχείο").

Το σχήμα 1 δείχνει μια διαμήκη τομή Β-Β με την εικόνα των δομικών στοιχείων του αντηχείου. Το σχήμα 2 δείχνει (σε μεγενθυμένη κλίμακα) τη διατομή Α-Α που δείχνει τα δομικά στοιχεία του συντονιστή.

Οι θέσεις σημειώνονται:

1 - ένας καθρέφτης που βρίσκεται κατά μήκος της εξωτερικής κυλινδρικής επιφάνειας.

2 - ένας καθρέφτης που βρίσκεται κατά μήκος της εσωτερικής κυλινδρικής επιφάνειας.

3 - σύστημα κατόπτρων 1, 2;

4 - οπτικός άξονας του συστήματος κατόπτρων.

5, 6 - ομοαξονικές κυλινδρικές επιφάνειες - εξωτερικές και εσωτερικές.

7 - δακτυλιοειδής κοιλότητα.

8 - άξονας ομοαξονικών κυλινδρικών επιφανειών.

9 - παράθυρο εξόδου της δέσμης φωτός λέιζερ.

10 - τρύπες ακτινοβολίας.

11 - ένα τμήμα του οπτικού άξονα - η κατεύθυνση της αρχικής διέγερσης του ενεργού μέσου.

12 - οπή για εισαγωγή φωτονίων της αρχικής διέγερσης του ενεργού μέσου.

Τα βέλη "Είσοδος", "Έξοδος" στο Σχήμα 1 δείχνουν την κατεύθυνση ροής του ενεργού μέσου διαμέσου της δακτυλιοειδούς κοιλότητας 7 του συντονιστή.

Ο συντονιστής, Εικ. 1, 2, είναι αναπόσπαστο μέρος του λέιζερ και έχει σχεδιαστεί για να διεγείρει ηλεκτρομαγνητικά κύματα στην οπτική περιοχή (το υπόλοιπο λέιζερ στο Σχ. 1, 2 δεν φαίνεται).

Το αντηχείο είναι ένα σύστημα (σύνολο) 3 κατόπτρων 1, 2 που βρίσκεται κατά μήκος των επιφανειών της δακτυλιοειδούς κοιλότητας 7 που σχηματίζεται από ομοαξονικές κυλινδρικές επιφάνειες 5 και 6. Τα κάτοπτρα 1, 2 του συστήματος 3 βρίσκονται σε σχέση μεταξύ τους έτσι ώστε να σχηματίζονται σε τμήματα Α (Εικ.2) , κάθετα στον άξονα 8 των ομοαξονικών κυλίνδρων 5 και 6, ο οπτικός άξονας 4 με τη μορφή κλειστής διακεκομμένης γραμμής, τα τμήματα της οποίας τέμνουν τη δακτυλιοειδή κοιλότητα 7.

Σε ένα πραγματικό σχέδιο ενός λέιζερ αερίου, κατά μήκος των επιφανειών της δακτυλιοειδούς κοιλότητας 7, βρίσκονται τα τοιχώματα του περιβλήματος του λέιζερ, σχηματίζοντας ένα κανάλι. Ένα σύστημα κατόπτρων 3 είναι εγκατεστημένο στο κανάλι, κατά μήκος του οποίου αντλείται ένα αέριο, το οποίο είναι ένα ενεργό μέσο με μια κατάσταση αναστροφής που έχει επιτευχθεί (μια συσκευή για την επίτευξη της κατάστασης αναστροφής του ενεργού μέσου δεν εξετάζεται εδώ).

Το αντηχείο λειτουργεί ως εξής.

Για τη μετάβαση του συντονιστή στη λειτουργία σταθερής παραγωγής, δημιουργείται μια αρχική διέγερση (σοκ) στο ενεργό μέσο, για παράδειγμα, με τη μορφή φωτονίων που εκπέμπονται μέσω της οπής 12 κατά μήκος του τμήματος 11 του οπτικού άξονα του αντηχείου (η συσκευή για τη δημιουργία της αρχικής διέγερσης του ενεργού μέσου δεν λαμβάνεται υπόψη εδώ).

Τα αναφερθέντα φωτόνια, που αντανακλώνται επανειλημμένα από τα κάτοπτρα 1, 2 του συστήματος 3, περνούν ξανά και ξανά μέσω του ενεργού μέσου κατά μήκος της κλειστής διακεκομμένης γραμμής του οπτικού άξονα 4, προκαλώντας μια αυξανόμενη χιονοστιβάδα πράξεων διεγερμένης εκπομπής. Η διαδικασία συνοδεύεται από απώλειες ενέργειας. Οι απώλειες αποτελούνται από εσωτερικές απώλειες (για παράδειγμα, λόγω απορρόφησης και διασποράς φωτός στο ενεργό μέσο, καθρέφτες και άλλα στοιχεία λέιζερ) και απώλειες ακτινοβολίας ενέργειας μέσω του παραθύρου εξόδου 9. Το παράθυρο εξόδου είναι κατασκευασμένο με τη μορφή ημιδιαφανές κάτοπτρο ή με τη μορφή καθρέφτη με οπή ακτινοβολίας (οπές) δέκα.

Με τη συνεχή παραγωγή, η σαν χιονοστιβάδα αύξηση της διεγερμένης ισχύος εκπομπής περιορίζεται από μη γραμμικές διεργασίες στο ενεργό μέσο και την ισχύ της πηγής της αντλίας. Ως αποτέλεσμα αυτών των περιορισμών, η αύξηση της έντασης του κύματος σταματά.

Η λειτουργία του συντονιστή (παρέχοντας ακτινοβολία λέιζερ) συνεχίζεται κατά το χρόνο διατήρησης της άντλησης του ενεργού μέσου από εξωτερική πηγή ενέργειας.

Οι καθρέφτες του συστήματος 3 μπορούν να κατασκευαστούν είτε με τη μορφή ενός συνόλου μεμονωμένων στοιχείων 1 (εικόνα 2), είτε με τη μορφή ενός ενιαίου τεμαχίου - ενός δακτυλίου, οι άκρες του οποίου σχηματίζουν καθρέφτες 2 (εικόνα 2).

Εάν είναι απαραίτητο να αλλάξουν τα χωρικά χαρακτηριστικά της δέσμης λέιζερ, χρησιμοποιούνται γνωστά τεχνικά μέσα, τα οποία δεν λαμβάνονται υπόψη εδώ.

Ο προτεινόμενος σχεδιασμός αντηχείου μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε λέιζερ στερεάς κατάστασης.

Ο συνδυασμός των παραπάνω βασικών χαρακτηριστικών στην υλοποίηση της εφεύρεσης επιτρέπει την απόκτηση των ακόλουθων τεχνικών αποτελεσμάτων:

Για τη μείωση των χαρακτηριστικών βάρους και μεγέθους ενός λέιζερ αερίου λόγω της εκτέλεσης της ροής του τμήματος ενός αξονικού συμμετρικού σχήματος αντί ενός σχήματος κουτιού. Η μείωση στα χαρακτηριστικά βάρους και μεγέθους είναι ιδιαίτερα σημαντική για λέιζερ που προορίζονται για τοποθέτηση σε οχήματα.

Μειώστε το κόστος κατασκευής ενός λέιζερ αυξάνοντας τη δυνατότητα κατασκευής του αντικαθιστώντας τα μέρη του σώματος του αντηχείου σε σχήμα κουτιού με αξονικά συμμετρικά.

ΑΠΑΙΤΗΣΗ

Δακτυλιοειδές οπτικό αντηχείο που περιέχει σύστημα κατόπτρων που σχηματίζουν οπτικό άξονα με τη μορφή κλειστής διακεκομμένης γραμμής, που χαρακτηρίζεται από το ότι τα κάτοπτρα του συστήματος είναι εγκατεστημένα κατά μήκος των επιφανειών της δακτυλιοειδούς κοιλότητας που σχηματίζεται από κυλινδρικές ομοαξονικές επιφάνειες, ενώ τα κάτοπτρα βρίσκονται σε σχέση μεταξύ τους έτσι ώστε να σχηματίζουν σε διατομή κάθετη προς τον άξονα ομοαξονικές κυλινδρικές επιφάνειες, ο οπτικός άξονας με τη μορφή κλειστής διακεκομμένης γραμμής, τα τμήματα της οποίας τέμνουν τη δακτυλιοειδή κοιλότητα.