[LT] Išradimas priklauso lazerių sričiai, būtent, lazerio spinduliuotės derinamam dažnio keitikliui. Išradimo uždavinys yra sukurti mažesnės savikainos efektyvesnį keitiklį. Šio uždavinio sprendimo esmė yra ta, kad dviejų netiesinių parametrinės sąveikos kristalų funkciją pasiūlytame pagal išradimą keitiklyje realizuoja vienas netiesinis (parametrinės generacijos) kristalas, per kurį, dėl pasiūlyto keitiklio mazgų išdėstymo, parametrinė ir kaupianti spinduliuotės praleidžiamos du kartus iš eilės, o keitimo efektyvumas padidinamas lazerio spinduliuotę ir parametrinę spinduliuotę papildomu veidrodžiu grąžinant į netiesinį (skirtuminio dažnio generacijos) kristalą, tuo santykinai padidinant jo ilgį.
[EN] The invention classifies to the laser field, say, to the laser frequency nonlinear tuning devices. The aim of this invention is to develop an efficient and cheap device. The essence of solution, as realised in the invention, is in substitution of two nonlinear crystals providing medium for parametric interaction by a single nonlinear parametric generation crystal and use of another nonlinear crystal where difference frequency is generated. Due to innovation the parametric and pumping radiation pass through the parametric crystal twice. Double pass through the difference frequency mixer crystal increases the overall conversion efficiency as the interaction length is increased.
[0001] Išradimas priklauso lazerių sričiai, būtent, lazerio spinduliuotės derinamam dažnio keitikliui.
[0002] Yra žinomas spinduliuotės dažnio keitiklis (parametrinis generatorius su skirtuminio dažnio generatoriumi), turintis lazer], lazerio spinduliuotės dalikl], harmonikų generatorių, pirmąjj dichroinj veidrodj. pirmąjj ir antrąjj netiesinius kristalus, antrąjį dichrojinj veidrodj, spektro siaurinimo mazgą su difrakcine gardele, pirmąjj vėlinimo mazgą, veidrodj spinduliuotės apgręžimui, antrąjj vėlinimo mazgą, trečiąjj dichrojinj veidrodj, trečiąjj netiesinj kristalą ir filtrą. Lazerio spinduliuote dalikliu padalijama j dvi dalis. Lazerio harmonikų generatoriumi pakeičiamas pirmosios dalies dažnis, ir ši dalis, vadinama kaupinančia spinduliuote, veidrodžiu ir pirmuoju dichroiniu veidrodžiu nukreipiama j pirmąjj ir antrąjj netiesinius parametrinės sąveikos kristalus, kuriuose atsiranda parametrinė spinduliuote. Antrasis dichroinis veidrodidis parametrinę spinduliuotę praleidžia j spektro siaurinimo mazgą, iš kurio susiaurėjusio spektro spinduliuote grąžinama j netiesinius kristalus, o kaupinančią spinduliuotę per vėlinimo mazgą nukreipia j veidrodj , kuris per vėlinimo mazgą ir dichroinj veidrodj grąžina j pirmąjj ir antrąjj netiesinius kristalus.Vėlinimo mazgo paramerai parinkti taip, kad j pirmąjj ir antrąjj netiesinius kristalus kaupinanti ir parametrinė spinduliuotės grjžtų kartu. Netiesiniuose kristaluose parametrinė spinduliuote susistiprina ir per pirmąjj dichroinj veidrodi patenka j trečiąjj dichroinj veidrodj. kuriuo nukreipiama j trečiąjj netiesinj kristalą (skirtuminio dažnio generacijos kristalą), i trečiąjj netiesinj kristalą (skirtuminio dažnio generacijos kristalą) dalikliu per vėlinimo mazgą nukreipiama ir antroji lazerio spinduliuotės dalis. Vėlinimo mazgo parametrai parinkti taip, kad j trečiąjj netiesinj kristalą lazerio spinduliuote ir parametrinė spinduliuote patektų kartu. Trečąjame netiesiniame kristale generuojama skirtuminio dažnio spinduliuote, kuri per filtrą, nepraleidžiant] lazerio spinduliuotas, išeina iš keitiklio (žiūrėti žurnalą "Optical Society of America". Vol.10. No.9, p. 1758-1763. September 1993).
[0003] Žinomo parametrinio generatoriaus trūkumas yra tas, kad jo parametrinės spinduliuotės generavimo dalyje yra naudojami du netiesiniai kristalai, o skirtuminio dažnio spinduliuotės generavimo dalyje, spinduliuote tik vieną kartą praleidžiama per netiesinj kristalą. Dviejų netiesinių kristalų buvimas parametrinės spinduliuotės generatoriaus dalyje žymiai padidina keitiklio savikainą, o tai, kad skirtuminio dažnio generavimo dalyje spinduliuote tik vieną kartą praleidžiama per netiesini kristalą sumažina keitiklio keitimo efektyvumą.
[0004] Išradimo uždavinys yra sukurti mažesnės savikainos efektyvesni keitiklj.
[0005] Šio uždavinio sprendimo esmė yra ta, kad dviejų netiesinių parametrinės sąveikos kristalų funkciją pasiūlytame pagal išradimą keitiklyje realizuoja vienas netiesinis (parametrinės generacijos) kristalas, per kuri. dėl pasiūlyto keitiklio mazgų išsidėstymo, parametrinė ir kaupinanti spinduliuotės praleidžiamos du kartus iš eilės, o keitmo efektyvumas padidinamas lazerio spinduliuotę ir parametrinę spinduliuotę papildomu veidrodžiu grąžinant j netiesinj (skirtuminio dažnio generacijos) kristalą, tuo santykinai padidinant jo ilgi-
[0006] Siekiant išspręsti išradimo uždavinį žinomame lazerio spinduliuotės deriname dažnio keitiklyje, turinčiame lazerj, pirmajj spinduliuotės daliklj, dalijant] lazerio spinduliuotę] dvi dalis, pirmosios lazerio spinduliuotės dalies kelyje esančius harmonikų generatorių (dažnio keitikli), formuojant] kaupinančią spinduliuote, netiesini kristalą, formuojant] parametrinę spinduliuotę ir spektro siaurinimo mazgą, o antrosios lazerio spinduliuotės dalies kelyje esančius vėlinimo mazgą, dichroinj veidrodi ir netiesinj (skirtuminio dažnio generacijos) kristalą, j kur] dichroiniu veidrodžiu nukreipiama sustiprinta parametrinė spinduliuote, o vėlinimo mazgo parametrai parinkti taip, kad antroji lazerio spinduliuotės dalis ir parametrinė spinduliuote j netiesinj (skirtuminio dažnio generacijos) kristalą patektų tuo pačiu metu, papildomai jvestas antrasis spinduliuotės daliklis, dalijantis kaupinančią spinduliuotę j dvi dalis, kurios pirmosios dalies kelyje yra nuosekliai išdėstyti pirmasis dichroinis veidrodis taške A, pirmasis netiesinis kristalas, formuojantis parametrinę spinduliuotę ir pirmasis ir antrasis veidrodžiai, grąžinantys kaupinančią spinduliuotę per pirmąjj netiesinj kristalą j pirmąjj dichroinj veidrodj taške B, atskiriant] kaupinančią spinduliuotę nuo parametrinės spinduliuotės ir praleidžiant] parametrinę spinduliuotę j spektro siaurinimo mazgą, kaupinančios spinduliuotės antrosios dalies kelyje yra trečiasis veidrodis, nukreipiantis spinduliuotę j pirmąjj dichroinj veidrodj taške B per antrąji vėlinimo mazgą, kurio parametrai parinkti taip, kad pro jj praėjusi kaupinanti spinduliuote patektų j dichroinj veidrodj taške B kartu su parametrine spinduliuote, grjžtančia iš spektro siaurinimo mazgo, o pirmasis dichroinis veidrodis orientuotas taip, kad abi minėtas spinduliuotės kartu vėl nukreiptų j pirmąjj netiesinj kristalą, o pirmasis ir antrasis veidrodžiai grąžintų atgal per pirmąjj netiesinj kristalą j dichroinj veidrodj taške A, atspindint] kaupinančią spinduliuotę ir praleidžiant] parametrinę spinduliuotę j antrąjj dichroinj veidrodj, nukreipiantj j netiesinj skirtuminio dažnio generacijos kristalą, pro kurj praėjusių parametrinės spinduliuotės ir antrosios lazerio spinduliuotės dalies kelyje yra ketvirtasis veidrodis, nukreipiantis abi spinduliuotės ] išėjimo filtrą per netiesinj skirtuminio dažnio generacijos kristalą
[0007] Išradimas detaliau aiškinamas brėžiniu, kuriame schemiškai pavaizduotas lazerio spinduliuotės derinamas dažnio keitiklis
[0008] Brėžinyje parodytas lazerio spinduliuotės derinamo dažnio keitiklis turi lazerį 1, spinduliuotės daliklj 2, harmonikų generatorių 3, spinduliuotės daliklj 4. dichroinj veidrodj 5, praleidžiant] parametrinę spinduliuote ir atspindint] kaupinančią spinduliuotę, netiesim (parametrinės generacijos) kristalą 6, veidrodžius 7 ir 8. spektro siaurinimo mazgą 9. veidrodj 10. vėlinimo mazgą 11, dichroinj veidrodj 12, atspindint] parametrinę spinduliuotę ir praleidžiant] lazerio spinduliuotę, netiesin] (skirtuminio dažnio generacijos) kristalą 13, vėlinimo mazgą 14, veidrod] 15 ir filtrą 16.
[0009] Lazerio spinduliuotės derinamo dažnio keitiklyje esančio lazerio 1 spinduliuote dalikliu 2 padalijama ] dvi dalis. Pirmoji lazerio spinduliuotės dalis, skirta kaupinti parametrin] generatorių, o antroji dalis - skirtuminio dažnio generatorių. Harmonikų generatorius 3, esantis lazerio spinduliuotės pirmosios dalies kelyje pakeičia parametrinio generatoriaus kaupinimui skirtą spinduliuotės dažnj t. y. suformuoja kaupinančią spinduliuotę. Kaupinančios spinduliuotės kelyje esantis daliklis 4 dalija spinduliuotę ] dvi dalis. Kaupinančios spinduliuotės pirmosios dalies kelyje esantis dichroinis veidrodis 5 taške A, nukreipia kaupinančią spinduliuotę ] netiesin] (parametrinės generacijos) kristalą 6, kuriame atsiranda parametrinė spinduliuote. Kaupinanti ir parametrinė spinduliuotės, praėjusios per netiesin] kristalą 6 veidrodžiais 7 ir 8 yra grąžinamos per netiesin] kristalą 6 ] dichroinj veidrodi 5 taške B, kuris atskiria kaupinančią spinduliuotę nuo parametrinės spinduliuotės - parametrinę spinduliuotę praleidžia ] spektro siaurinimo su difrakcine gardele mazgą 9. Kaupinanti spinduliuote spinduliuotės dalikliu 4 dalinama ] dvi dalis tam, kad parametrinei spinduliuote! antrą kartą sklindant netiesiniu kristalu 6, ji būtų stiprinama nenuskurdintos kaupinančios spinduliuotės - tokiu atveju gaunama kokybiškesnė parametrinė spinduliuote. Antrosios kaupinančios spinduliuotės dalies kelyje esantis veidrodis 10 nukreipia ją i vėlinimo mazgą 11, kurio parametrai parinkti taip, kad iš jo išėjusi kaupinanti spinduliuote patektų ] dichroin] veidrod] taške B kartu su parametrine spinduliuote, grįžtančia iš spektro siaurinimo mazgo 9. Dichroinis veidrodis 5 orientuotas taip, kad abi minėtas parametrinę spinduliuotę ir kaupinančios spinduliuotės antrąją dalj kartu nukreiptų j netiesin] kristalą 6, o veidrodžiai 7 ir 8 grąžintų atgal per netiesin] kristalą 6 j dichroin] veidrodi 5 taške A, kuris atspindi kaupinančią spinduliuotę, o parametrinę spinduliuotę praleidžia j dichroin] veidrod] 12. Veidrodis 12 parametrinę spinduliuotę nukreipia j netiesin] (skirtuminio dažnio generacijos) kristalą 13, j kur] per vėlinimo mazgą 14 ir dichroin] veidrod] 12 patenka lazerio spinduliuotės antroji dalis. Vėlinimo mazgo 14 parametrai parinkti taip, kad lazerio spinduliuote ir parametrinė spinduliuote ] netiesin] kristalą 13 patektų kartu. Netiesiniame kristale 13 generuojama skirtuminio dažnio spinduliuote jame sklisdama stiprinasi lazerio spinduliuotės sąskaita. Siekiant padidinti skirtuminio dažnio spinduliuotės galią (keitiklio efektyvumą), veidrodžiu 15 abi spinduliuotės grąžinamos ] netiesin] kristalą 13. jame skirtuminio dažnio spinduliuote dar pastiprinama ir per filtrą 16, nepraleidžiant] lazerio spinduliuotės, išleidžiama lauk.
1. Lazerio spinduliuotės derinamas dažnio keitiklis, turintis lazer] (1), spinduliuotės daliklj (2), dalijant] lazerio spinduliuotę j dvi dalis, lazerio spinduliuotės pirmosios dalies kelyje esantj harmonikų generatorių (dažnio keitiklj) (3), formuojant] kaupinančią spinduliuote, kurios kelyje yra netiesinis (parametrinės generacijos) kristalas (6), formuojantis parametrinę spinduliuotę ir spektro siaurinimo mazgas (9), lazerio spinduliuotės antrosios dalės kelyje esant] vėlinimo mazgą (14) ir netiesin] (skirtuminio dažnio generacijos) kristalą (13), dichroin] veidrod] (5), nukreipiant] kaupinančią spinduliuotę ] netiesin] kristalą (6) ir dichroin] veidrod] (12), nukreipiant] parametrinę spinduliuotę ] netiesin] kristalą (13), vėlinimo mazgą (14), kurio parametrai parinkti taip, kad lazerio ir parametrinė spinduliuotės ] netiesin] kristalą (13) patektų tuo pačiu metu. besiskiriantis tuo, kad turi spinduliuotės dalikli (4), dalijant] kaupinančią spinduliuotę i dvi dalis, kaupinančios spinduliuotės pirmosios dalies kelyje yra nuosekliai išdėstyti dichroinis veidrodis (5), netiesinis (parametrinės generacijos) kristalas (6), ir veidrodžiai (7) ir (8), grąžinantys kaupinančios spinduliuotės pirmąją dali ir susiformavusią parametrinę spinduliuotę per netiesin] kristalą (6) i dichroin] veidrodi (5), atskiriant] kaupinančią spinduliuotę nuo parametrinės spinduliuotės ir praleidžiantt] parametrinę spinduliuotę ] spektro siaurinimo mazgą (9), kaupinančios spinduliuotės antrosios dalies kelyje yra veidrodis (10), nukreipiantis kaupinančios spinduliuotės antrąją dal] ] dichroin] veidrod] (5) per vėlinimo mazgą (11). kurio parametrai parinkti taip. kad pro j] praėjusios kaupinančios spinduliuotės antroji dalis patektų ] dichroin] veidrod] (5) kartu su parametrine spinduliuote, grįžtančia iš siaurinimo mazgo (9), o dichroinis veidrodis (5) orientuotas taip, kad spinduliuotes kartu vėl nukreiptų j netiesinj kristalą (6), o veidrodžiai (7) ir (8) grąžintų atgal per netiesini kristalą (6) j dichroin] veidrodi (5), atspindinti kaupinančią spinduliuotę ir praleidžianti parametrinę spinduliuotę j dichroini veidrodj (12). nukreipianti parametrinę spinduliuotę ] netiesini skirtuminio dažnio generacijos kristalą (13), pro kurj praėjusių parametrinės spinduliuotes ir antrosios dalies lazerio spinduliuotes kelyje yra veidrodis (15), grąžinantis abi spinduliuotes j netiesini skirtuminio dažnio generacijos kristalą (13) ir nukreipiantis j išėjimo filtrą (16).