CS254936B1

CS254936B1 - Method of Q-switching of a stiff laser

Info

Publication number: CS254936B1
Application number: CS862726A
Authority: CS
Inventors: Peter Schmeringa
Original assignee: Peter Schmeringa
Priority date: 1986-04-14
Filing date: 1986-04-14
Publication date: 1988-02-15
Also published as: CS272686A1

Abstract

Riešenie sa týká sposobu Q-spínania tuholátkového lasera. Q-spínanie tuholátkového lasera sa vykonává tak, že pohyblivá časť (32) transparentného telesa (3) sa oddiali od vzájomnej dotykovéj plochy (311) pevnej časti (31) toho istého transparentného telesa (3) na vzdialenosť (33) ako λ/4 a na dobu t š 10"6 sec.The solution relates to a method of Q-switching a solid-state laser. Q-switching of a solid-state laser is performed in such a way that the movable part (32) of the transparent body (3) is moved away from the mutual contact surface (311) of the fixed part (31) of the same transparent body (3) by a distance (33) equal to λ/4 and for a time t ω 10"6 sec.

Description

Vynález sa týká sposobu Q-spínania tuholátkového lasera.The present invention relates to a method of Q-switching of a carbonate laser.

Q-spínanie je specifický režim práce lasera s moduláciou světelného lúča vnútri rezonátora, čím sa dosiahne kvalitativně odlišný světelný výstup, ako pri nemodulovanom kontinUálnom režime. V súčasnosti sa Q-spínanie tuholátkových laserov vykonává mechanicky, elektroopticky a akustoopticky. Pri mechanickom Q-spínaní sú ťažkosti s riadením spínania a jeho stabilitou, pričom výsledkom je postupnost' pulzov. Elektrooptické spínanie sa dá používat iba pre lineárně polarizované světlo, čím sa obmedzuje možnost jeho použitia. Akustooptické spínanie je tiež technicky náročné, pričom má malú hlbku modulácie, nedostatočnú pre spínanie vysokovýkonových laserov.Q-switching is a specific mode of laser operation with light beam modulation inside the resonator, thereby achieving a qualitatively different light output than in the non-modulated continuous mode. At present, Q-switching of carbonate lasers is performed mechanically, electrooptically and acoustooptically. In mechanical Q-switching, there are difficulties with switching control and its stability, resulting in a pulse sequence. Electro-optical switching can only be used for linearly polarized light, limiting the possibility of its use. Acoustooptical switching is also technically demanding and has a low depth of modulation, insufficient for switching high power lasers.

. Uvedené nevýhody zmierňuje a technický problém rieši spósob Q-spínania tuholátkového lasera, ktorého podstatou je, že pohyblivá časť transparentného telesa sa oddlali od vzájomnej dotykovej plochy pevnej časti toho istého transparentného telesa na vzdialenosť ako λ/4 a na dobu t g ako 10”⁶sec.. The disadvantages alleviates a technical problem solved by a method Q-switching tuholátkového laser, which is characterized in that the movable part of the transparent body is oddlali the mutual contact surface a fixed portion of the same transparent body for a distance as a λ / 4 and the time tg than 10 ^"6 sec .

Výhodou spósobu Q-spínania tuholátkového lasera podta vynálezu je, že pri dostatočne hlbokej modulácii vysokovýkonových laserov nie je potřebné pracovat s polarizovaným svetlom a energetický výstup je vetmi dobré riaditetný s možnosťou jednotlivých pulzov aj postupností s róznymi frekvenciami. Účinky možno dosiahnuť pomerne jednoduchými prostriedkami, pričom je možné spínat vysoké výkony obmedzene iba prahom rozrušenia transparentného materiálu. Ďalšou výhodou je, že světelný lúč ktorý spina, nemusí byť bližšie fázovo a polarizačně definovaný, čo u doteraz známých zariadení nie je a v konečnom dósledku výkoňovo vetmi obmedzuje takéto lasery a tiež, že všetky doterajšie systémy modulovali lúč na základe vnášania strát do rezonátora, avšak u Q-spínania podta vynálezu sa nevnášajú do rezonátora straty, ale sa mění reflexivita výstupného zrkadla.The advantage of the Q-switching method of the carbonate laser according to the invention is that with sufficiently deep modulation of the high power lasers, it is not necessary to work with polarized light and the energy output is well controlled with the possibility of single pulses and sequences with different frequencies. The effects can be achieved by relatively simple means, while it is possible to switch high power limited only by the breakdown threshold of the transparent material. Another advantage is that the light beam that spins does not need to be further defined in terms of phase and polarization, which in the prior art devices is not ultimately limited by such power lasers, and that all prior systems have modulated the beam by introducing losses into the resonator, in Q-switching according to the invention, losses are not introduced into the resonator, but the reflexivity of the exit mirror changes.

Zjednodušený rezonátor tuholátkového lasera pozostáva z dvoch 100% odrazových ploch 1, aktívneho tuholátkového elementu 2, například rubínového kryštálu a z transparentného telesa 3. Transparentně teleso 3 pozostáva z pevnej časti 31 transparentného telesa 3 tvaru trojbokého hranola z křemičitého skla a z pohyblivej časti 32 transparentného telesa 3, zhotovenej z toho istého materiálu, tiež tvaru trojbokého hranola. Jedna plocha pohyblivej časti 32 transparentného telesa 3 má tiež 100% odrazlvosť. Pohyblivá časť 32 je buď v plošnom dotyku s dotykovou plochou 311 pevhej časti 31 transparentného telesa 3, alebo je od nej oddialená o vzdialenosť 33. Oddialenie a spatné približovanie sa vykoná va v smere S.A simplified quadrilateral lason resonator consists of two 100% reflective surfaces 1, an active quadrilateral element 2, for example a ruby crystal, and a transparent body 3. Transparent body 3 consists of a fixed portion 31 of a quartz-shaped triangular prism shaped body 3 and a movable part 32 of transparent body 3 made of the same material, also in the shape of a triangular prism. One surface of the movable portion 32 of the transparent body 3 also has 100% reflectance. The movable portion 32 is either in flat contact with the contact surface 311 of the fixed portion 31 of the transparent body 3, or is spaced from it by a distance 33.

Aktívny tuholátkový element 2 je neustále čerpaný. Světelný lúč 34 (obr. 1) o vlnovej dlžke λ, generovaný aktívnym tuholátkovým elementom 2 prechádza v smere šípky napravo cez pevnú časť 31 a pohyblivá časť 32 von z rezonátora v smere výstupu V, alebo natavo odrazmi od odrazových ploch 1 a odrazovej plochy pohyblivej časti 32 transparentného telesa 3 a vracia sa spát do aktívneho elementu 2, z ktorého vystupuje napravo. Pri oddělovaní pohyblivej časti 32 transparentného telesa 3 v smere S sa změní reflexivita dotykovej plochy 311. Ak sa takéto oddatovanie uskutoční za dobu t = IO⁶ sec a kratšlu na vzdialenosť 33 o dlžke aspoň λ/4, dochádza ku Q-spínaniu, ktoré sa prejavuje energetickým pulzom v smere výstupu V (obr. 2).The active conjugate element 2 is constantly pumped. The light beam 34 (FIG. 1) of wavelength λ generated by the active conjugate element 2 passes in the direction of the arrow to the right through the fixed portion 31 and the movable portion 32 out of the resonator in the exit direction V, or parts 32 of the transparent body 3 and returns to the active element 2 from which it projects to the right. In the separation of the movable portion 32 of the transparent element 3 in the direction S, the reflectivity change of the contact surface 311. When such oddatovanie performed for a time t = IO ⁶ sec, and the distance 33 kratšlu a length of at least λ / 4, there is the Q-switched mode, which it shows an energy pulse in the direction of output V (Fig. 2).

Claims

SUBJECT

The Q-switch method of the quartz laser, characterized in that the movable part (32) of the transparent body (3) is separated from the mutual contact surface (311) of the fixed part (31) of the same transparent body (3) over a distance (33) as λ / 4 and for t 10 ⁶ sec.