Лазеры, т.е. устройства для генерирования, усиления, модуляции, демодуляции или преобразования частоты, использующие стимулированное излучение электромагнитных волн с длиной волны большей, чем длина волны в ультрафиолетовом диапазоне: ..конструкция или форма оптических резонаторов или их элементов – H01S 3/08

Изобретение относится к лазерной технике. Твердотельный лазер дисковидной формы включает в себя матрицу (1) полупроводниковых лазеров накачки, резонатор с кристаллом (6) дисковидной формы и выходной линзой (8), ударно-струйную систему (10) охлаждения лазерного кристалла (6) и коллиматор (2) пучка накачки. Коллимированный свет накачки входит в фокусирующий резонатор, который содержит два параболических зеркала (4,5) и корректирующее зеркало (7), и многократно фокусируется на лазерный кристалл (6). В первом параболическом отражателе имеется одно или два входных отверстия (9) прямоугольной формы для света накачки. В случае наличия одного отверстия, его геометрический центр смещен вдоль быстрой оси матрицы полупроводниковых лазеров. В случае наличия двух отверстий, они распределены равномерно и симметрично вдоль медленной оси матрицы полупроводниковых лазеров. Технический результат заключается в упрощении конструкции и повышении мощности лазера. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к лазерной технике и может быть использовано в конструкциях газовых лазеров. Оптическая система формирования лазерного излучения для газового лазера на основе неустойчивого оптического резонатора телескопического типа содержит заключенные в герметичный газовый объем глухое зеркало резонатора и выходное зеркало резонатора и обеспечивает вывод лазерного излучения через выходное окно. При этом выходное зеркало резонатора выполнено на рабочей поверхности расположенного на оптической оси системы линзового мениска по центру. Линзовый мениск с выходным зеркалом, ограничивающий активный газовый объем, выполняет функцию выходного окна оптической системы. Технический результат заключается в обеспечении возможности упрощения конструкции оптической системы, что приводит к снижению потерь энергии лазерного излучения за счет уменьшения количества оптических элементов в системе, а также в обеспечении возможности эффективного управления пространственными характеристиками лазерного излучения. 1 ил.

Изобретение относится к области лазерной локации. Лазерное устройство контроля околоземного космического пространства содержит установленные на первой оптической оси вспомогательный источник лазерного излучения, селектор угловых мод с первым зеркалом резонатора, задающий генератор рабочего лазерного излучения, полупрозрачное зеркало вывода излучения и второе зеркало резонатора. За зеркалом вывода установлены полностью отражающее зеркало, усилитель рабочего излучения, спектроделительное зеркало, первое и второе опорно-поворотные устройства (ОПУ). Отражающие поверхности зеркал ОПУ установлены встречно друг другу. За задней гранью спектроделительного зеркала расположены средства видеонаблюдения и контроля за положением удаленного объекта, а также оптико-электронное устройство для регистрации отраженного зондирующего излучения. На оптической оси, не совпадающей с первой, расположен локационный модуль, включающий последовательно установленные на оптической оси источник зондирующего лазерного излучения, средства формирования пространственного профиля и расходимости зондирующего излучения, полностью отражающую зеркальную систему транспортировки зондирующего излучения, третье и четвертое ОПУ, средства видеонаблюдения и контроля за положением удаленного объекта. Отражающие поверхности зеркал ОПУ установлены встречно друг другу. Также устройство содержит автоматизированную систему управления и контроля режимов работы, связанную с системой топогеодезической и временной привязки. Технический результат заключается в расширении объема контролируемого космического пространства. 13 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники. В способе в качестве излучателя используют гелий-неоновый активный элемент, оптимизированный для получения лазерного излучения на длине волны 3.39 мкм и помещенный в полуконфокальный резонатор с двумя отражающими поверхностями. Радиус кривизны поверхности вогнутого зеркала соизмерим с удвоенной длиной активного элемента. В качестве второй отражающей поверхности резонатора используется исследуемая поверхность. Ось резонатора юстируют перпендикулярно исследуемой поверхности до возникновения генерации и получения ее максимального значения, перестраивают длину резонатора при сканировании сферического зеркала в пределах длины волны и измеряют значение выходной лазерной мощности. Длину резонатора настраивают на линейный участок зависимости лазерной мощности от длины резонатора и измеряют переменную составляющую лазерной мощности, пропорциональной колебаниям поверхности. Анализируют переменную составляющую фотодетектора и с помощью Фурье или Вейвлет преобразования определяют амплитуды и частоты колебаний исследуемой поверхности. Технический результат заключается в расширении частотного диапазона измеряемых амплитуд нановибраций и в обеспечении возможности проведения бесконтактного измерения абсолютных динамических смещений зондируемой поверхности с микронным пространственным разрешением. 2 ил.

Изобретение относится к оптическим устройствам, основанным на использовании явлений полного внутреннего отражения и интерференции световых потоков. Оптический резонатор содержит прозрачную плоскую пластину, ограниченную поверхностями полного внутреннего отражения света, оптический элемент ввода коллимированного излучения в резонатор и вывода излучения, а также скрепляющие элементы. Число полноотражающих поверхностей увеличено до 3-х, 4-х, 5-ти или 6-ти, причем ими являются боковые грани пластины, которые могут плоскими или выпуклыми цилиндрическими или сферическими, тогда как их оси симметрии равномерно распределены в одной плоскости и пересекаются в одной точке. При этом оптический элемент ввода и вывода излучения расположен на одной из этих граней. Технический результат заключается в увеличении величины значения добротности. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

Резонансный отражатель состоит из набора, по крайней мере, двух плоскопараллельных прозрачных пластин. Пластины выполнены с различными толщинами и разделены строго фиксированным воздушным промежутком. Толщина одной пластины, толщина другой пластины и толщина воздушного промежутка удовлетворяет следующим условиям: 70 d₁ 100, 170 d₂ 200, 60 t 80, где d₁ - толщина одной плоскопараллельной прозрачной пластины, мкм; d₂ - толщина другой плоскопараллельной прозрачной пластины, мкм; t - толщина воздушного промежутка, мкм. Технический результат заключается в обеспечении возможности уменьшения ширины огибающей спектра лазерного излучения. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ заключается в том, что пучок излучения с длиной волны короче 2 мкм преобразуют в первый и второй пучки ИК-излучения, длины волн которых перестраивают в диапазоне 2-6 мкм, а среднюю мощность модулируют сигналом, Фурье спектр которого находится в диапазоне 0-1 МГц. Пучок излучения с длиной волны короче 2 мкм преобразуют в первый пучок квазинепрерывного излучения с длиной волны ₁, перестраиваемой в диапазоне 2-3,7 мкм. Первый пучок делят на две части, первую из которых преобразуют во второй пучок квазинепрерывного излучения с длиной волны ₂, перестраиваемой в диапазоне 3,7-6 мкм. Второй пучок сводят со второй частью первого пучка, формируя единый пучок двухчастотного ИК-излучения, перестраиваемого в диапазоне 2-6 мкм. Устройство для осуществления способа содержит лазер накачки с длиной волны излучения короче 2 мкм и оптический генератор. Оптический генератор содержит первый и второй активные элементы, помещенные в оптические резонаторы. Первый активный элемент излучает на длине волны ₁, принадлежащей диапазону 2-3,7 мкм, второй - на длине волны ₂, принадлежащей диапазону 3,7-6 мкм. В устройстве имеются оптические элементы, обеспечивающие сведение первого и второго пучков в единый пучок двухчастотного ИК- излучения. Технический результат заключается в обеспечении возможности формирования двух пучков излучения с длинами волн в диапазоне 2-6 мкм, перестраиваемых раздельно, а также в увеличении частотного диапазона модуляции мощности ИК-излучения и в повышении надежности. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 9 ил.

Лазер включает корпус в виде двух установленных одна в другую оболочек с разрядной камерой между ними, источник питания, резонатор на торцах камеры, размещенные между оболочками теплообменник, средства очистки газов и их прокачки. Резонатором служат выполненные на одной стороне плоскопараллельной пластины глухое и выходное зеркала и трехгранный уголковый отражатель, отражающие поверхности которого обращены в сторону плоскопараллельной пластины. Плоскость, содержащая продольную ось разрядного промежутка и вершину уголкового отражателя, перпендикулярна направлению разрядного тока и параллельна направлению газового потока. В одном варианте исполнения лазера разрядная камера содержит два параллельных разрядных промежутка, которые размещены перпендикулярно плоскопараллельной пластине и расположены относительно вершины трехгранного уголкового отражателя так, что генерируемое излучение не попадает на его ребра. Во втором варианте исполнения лазера разрядная камера содержит один разрядный промежуток, который размещен перпендикулярно плоскопараллельной пластине с возможностью автоматического формирования при разрядах лазерного канала вне разрядного промежутка впереди по газовому потоку. Разрядный промежуток и пассивный лазерный канал параллельны и расположены относительно вершины трехгранного уголкового отражателя так, что генерируемое излучение не попадает на его ребра. Технический результат заключается в возможности генерации излучения с неизменными во времени характеристиками в условиях температурных деформаций, а также вибраций и перегрузок, сопровождающих транспортировку лазера и его эксплуатацию на движущемся транспортном средстве. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к лазерам с распределенной обратной связью (РОС), в которых в качестве брэгговской решетки используется двумерный фотонный кристалл. В качестве подложки кристалла используется опаловая матрица с размером шаров 108 нм или 238 нм и ориентацией поверхности (111), на которую наносят методом магнетронного напыления подслой диоксида кремния толщиной 150-250 нм, сверху слой оксида цинка толщиной 120-140 нм и затем производят отжиг образцов при 800°С в течение 5 мин. Технический результат - снижение порога генерации, упрощение технологии изготовления лазера. 1 ил.

Неустойчивый кольцевой резонатор состоит из двух частей, образующих оптический путь резонатора. Одна часть, фильтрующая, содержит систему зеркал и диафрагм, имеющих линейную апертуру, а вторая содержит усиливающую среду, два или несколько поворотных зеркал и выводящее зеркало с отверстием в его центральной части. Фильтрующая часть выполнена в виде пары зеркал со сферической отражающей поверхностью, нормали к центрам отражающих поверхностей которых ортогональны. Первое зеркало, формирующее форму поперечного сечения излучения для фильтрации, установлено под углом по отношению к падающему на него излучению, далее установлены первая и вторая диафрагмы. Второе зеркало установлено после второй диафрагмы под углом по отношению к падающему на него излучению, обеспечивающим компенсацию астигматизма, вносимого первым зеркалом. Технический результат - обеспечение фильтрации нежелательных мод высшего порядка при сравнительно высокой стабильности юстировки. 2 ил.

Изобретение относится к источникам лазерного излучения. Дисковый лазер содержит оптически связанные активный элемент, резонатор, модулятор добротности резонатора, источник накачки активного элемента и систему охлаждения. При этом активный элемент выполнен в виде сферического диска или тонкого плоского диска; источник накачки, выполненный в виде матрицы лазерных диодов, размещен по внешней поверхности активного элемента; модулятор добротности выполнен в виде пассивного или активного модулятора добротности, при этом модулятор и активный элемент образуют единый блок; зеркала основного резонатора нанесены на внешнюю поверхность активного элемента и внешнюю поверхность модулятора; устройство дополнительно снабжено плоским полупрозрачным зеркалом, образующим дополнительный резонатор с высокоотражающим зеркалом основного резонатора. Устройство может быть дополнительно снабжено линзой, установленной в дополнительном резонаторе, или модулятором добротности с боковым выводом излучения, размещенным в дополнительном полуконцентрическом резонаторе, при этом плоское зеркало имеет 100% отражение на длине волны лазерного излучения. Технический результат: создание дискового лазера с длительностью импульса в несколько наносекунд и менее. 3 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к технической физике, а именно к полупрозрачным зеркалам с многослойным интерференционным покрытием, используемым в лазерной технике. Зеркало для лазера содержит подложку и нанесенное на нее многослойное диэлектрическое покрытие чередующихся слоев с высоким и низким показателями преломления с защитным слоем. Подложка выполнена из фтористого кальция с дополнительным защитным слоем. Толщины защитных слоев - первого и седьмого, считая от подложки, выполнены из фторида иттрия размером не более ₀/40. Остальные чередующиеся слои покрытия выполнены из селенида цинка и фторида иттрия, причем толщины второго слоя - размером, менее или равным ₀/2; а третьего, четвертого, пятого, шестого слоев - размером, равным ₀/4, где ₀ длина волны в середине спектрального диапазона длин волн 2700...4100 нм. Технический результат - создание полупрозрачного резонаторного зеркала, обеспечивающего высокоэффективную генерацию в широком спектральном диапазоне от 2700 до 4100 нм и имеющего коэффициент отражения зеркала R=70...80%. 2 ил.

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано при производстве CO₂ лазеров, возбуждаемых высокочастотным полем. Лазер содержит корпус, в котором расположены два разрядных канала, каждый из которых сформирован заземленным электродом, ВЧ электродом и диэлектрическими элементами. ВЧ электрод выполнен центральным и состоит из трех составных частей. Каждая боковая часть имеет внутреннюю и внешнюю рабочие поверхности, сходящиеся под углом . Средняя часть имеет две внутренние рабочие поверхности, сходящиеся под углом 2 . Корпус выполнен с цилиндрической или частично цилиндрической внутренней оболочкой. Каждый разрядный канал образован двумя пазами, выполненными напротив друг друга на рабочей поверхности заземленного электрода и внешней рабочей поверхности боковой части центрального электрода. Технический результат - увеличение КПД и надежности лазера, эффективное охлаждение разрядных каналов, повышение устойчивости к механическим воздействиям. 6 з.п. ф-лы, 26 ил.

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано в системах дистанционного определения загрязнения окружающей среды, оптической связи и локации, в системах лазерной обработки материалов. Лазер содержит неустойчивый резонатор, образованный двумя зеркалами, который удовлетворяет следующим соотношениям: коэффициент увеличения М меньше 1,1, но больше единицы, а величина эквивалентного числа Френеля больше единицы и близка к полуцелому значению. Одно из зеркал является полностью отражающим, второе зеркало - частично пропускающее и используется для вывода излучения. Активный элемент может иметь различную форму. В частности, цилиндрическую или щелевую. Лазер позволяет при короткой длине резонатора одновременно получать одномодовый режим генерации с широким выходным пучком. Это обеспечивает малую расходимость и высокую осевую яркость выходного излучения, а также удобно для применений в системах лазерной обработки материалов. 1 ил.

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано в конструкциях лазеров. Резонатор лазера содержит опорную конструкцию и несущую конструкцию с установленными на ней зеркалами и снабженную двумя устройствами для крепления на опорной конструкции. Одним из крепежных устройств является карданный шарнир, обеспечивающий неподвижность одной точки несущей конструкции относительно опорной конструкции и не передающий на несущую конструкцию недопустимых изгибающих моментов. Второе крепежное устройство обеспечивает определенное угловое положение несущей конструкции относительно опорной конструкции, не препятствуя перемещению точек несущей конструкции вдоль оси, проходящей через центр карданного шарнира и не передавая на несущую конструкцию недопустимые изгибающие моменты. Второе крепежное устройство может быть выполнено в виде упругодеформируемой конструкции в направлении вдоль оси, проходящей через центр карданного шарнира, или в виде рычагов, каждый из которых лежит в плоскости, перпендикулярной оси, проходящей через центр карданного шарнира. Технический результат - повышение устойчивости оптического резонатора лазера при вибрационных, ударных и тепловых воздействиях. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к квантовой электронике, в частности к оптическим резонаторам лазеров, и может быть использовано при разработке лазеров различного типа и в широком диапазоне выходных мощностей. Устройство состоит из глухого и выходного зеркал, активной среды и двух призм Порро, размещенных на фланцах. На первом фланце закреплены выходное и глухое зеркала, а также первая призма Порро. Оптические оси зеркал перпендикулярны опорной поверхности фланца, причем плоское глухое зеркало установлено с возможностью юстировки. Просветленная пропускающая поверхность первой призмы параллельна опорной поверхности фланца, а оборачивающее ребро расположено на равном удалении от оптических осей зеркал. На втором фланце закреплена другая призма Порро. Ее просветленная пропускающая поверхность параллельна опорной поверхности первого фланца. Оборачивающее ребро перпендикулярно соответствующему ребру первой призмы и расположено на равном удалении от оптических осей зеркал и первой призмы. Активная среда расположена перед выходным зеркалом и между ними установлена диафрагма, строго позиционированная относительно первого фланца. Технический результат - повышение динамической и статической стабильности пространственного и углового положения выходного пучка лазерного излучения, что позволяет сформировать лазер модульного типа. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к электронной технике, к способам формирования лазерного пучка лазеров с кольцевой формой активной среды. Способ включает формирование распределения усиления по сечению активной среды с кольцеобразным распределением превышения усиления над потерями в резонаторе. Соотношение внешнего d_внеш и внутреннего d_внутр диаметров границ области превышения усиления над потерями по сечению пучка в резонаторе выбирают в пределах: 2,21<d_внеш/d_внутр<2,61. Технический результат - уменьшение расходимости лазерного излучения при минимальных потерях мощности выходного излучения и без существенного усложнения конструкции резонатора. 1 з.п. ф-лы.

Зеркало может быть использовано при создании оптических отражающих систем в лазерах, а также в экспериментальной физике. Зеркало состоит из прозрачного диэлектрического основания и нанесенного на него металлического покрытия. Покрытие представляет собой наночастицы металла, например серебра, имеющие плазменный резонанс на частоте электромагнитного излучения, для отражения которого предназначено предлагаемое зеркало, и линейные размеры много меньше длины волны указанного излучения, нанесенные равномерно на поверхность основания так, что покрывают до 15 процентов ее площади. Обеспечивается уменьшение предельно возможной толщины зеркала при избирательном по частоте отражении и уменьшении размера пятна отраженного излучения в фокусе. 3 ил.

Изобретение относится к лазерной технике и может быть использовано при создании сверхзвуковых химических кислород-йодных лазеров различного назначения. Резонатор состоит из двух софокусных оконечных зеркал, четного числа промежуточных зеркал и активной среды. Активная среда размещена между промежуточными зеркалами. Вогнутое входное и выпуклое выходное оконечные зеркала выполнены сферическими. Промежуточные зеркала выполнены плоскими. Размеры промежуточных зеркал выполнены с размерами, кратными апертуре. Технический результат - повышение энергетической эффективности резонатора за счет улучшения энергосъема с активной среды и повышение интенсивности излучения, повышение усиления и равномерности усиления излучения по активной среде и в выходной апертуре при сохранении низкой чувствительности резонатора к разъюстировкам. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области технической физики и может быть использовано при производстве одночастотных стабилизированных газовых лазеров. Лазер содержит резонатор, сформированный зеркалами, в котором размещены активный элемент и селектор частоты в виде эталона Фабри-Перо, грани которого выполнены под углом

Резонатор содержит как минимум систему из двух зеркал, соединенных с возможностью оптического взаимодействия, вогнутого и выходного плоского непрозрачного зеркала с периодической структурой поверхности в виде отверстий и активную среду, размещенную между зеркалами. При этом отверстия в выходном зеркале расположены в шахматном порядке, количество отверстий и диаметр определяют по соответствующим формулам. Технический результат - снижение потерь мощности. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к лазерной технике и может быть использовано при создании мощных импульсных лазеров с высокой яркостью излучения, работающих в модифицированном пичковом режиме. На выходе из резонатора лазера, содержащего два плоских глухих зеркала, для вывода энергии выделяют область, приходящуюся против одного из сегментов поля высшей поперечной моды лазерного излучения и характеризующуюся коэффициентом пропускания энергии, который значительно превышает коэффициенты пропускания энергии в области других сегментов поля. Указанную область выделяют путем частичного перекрытия апертуры активного элемента, поперечно перемещая второе зеркало относительно оси резонатора или установленную ближе ко второму зеркалу полностью поглощающую диафрагму. Обеспечено повышение пичковой мощности, упрощение конструкции лазера и уменьшение его габаритов, уменьшение чувствительности к разъюстировке. 2 с. и 16 з.п. ф-лы, 5 ил.