SU1083836A1 - Анизотропный оптический резонатор - Google Patents

Abstract

АНИЗОТРОПНЫЙ ОПТИЧЕСКИЙ РЕЗОНАТОР, образованный двум  зеркалами , внутри которого помещены два фазовых элемента, отличающийс  тем, что, с целью peryjmровани  пространственного сдвига собственных невыррженных типов коле баний резонатора при фиксированных их пол ризаци х и частотном сдвиге в промежутке между фазовыми элементами , фазовые элементы выполнены в, виде двулучепреломл ющих клиньев, помещены в резонатор таким образом, чтобы их главные оси были ориентированы относительно друг друга под углом, кратным /2, и снабжены механизмом их одновременного плоскопараллельного перемещени  в плоскосI ти, перпендикул рной оси резонатора КО по таким направлени м и на такие величины, чтобы суммарна  разность фаз обыкновенного и необыкновенного лучей, вносима  обоими клинь ми, не измен лась.

Description

Изобретение относитс  к области квантовой радиофизики и может быть использовано в спектроскопии, интерферометрии , метрологии, лазерном приборостроении. Известен анизотропный резонатор, образованный двум  зеркалами, между которыми помещен фазовый элемент. Од/нако такой резонатор позвол ет измен ть лишь частотный межмодовый сдвиг при неизменных пол ризаци х и нулевом пространственном сдвиге собствен ных невырожденных типов колебаний (мод) резонатора. Известен анизотропный оптический резонатор,  вл ющийс  наиболее близким по технической сущности, образованный двум  зеркалами, внутри которого помещены два фазовых элемента. Недостатком такого, резонатора  вл етс  то, что он не позвол ет измен ть пространственный сдвиг в области между фазовыми элементами независимо от пол ризаций и частотного сдвига невырожденных типов колебаний резонатора. Целью изобретени   вл етс  регулирование пространственного сдига собственных невырожденных типов колебаний резонатора при фиксированных их пол ризаци х и наперед заданном частотном сдвиге, в промежутке между фазовыми элементами. Поставленна  цель достигаетс  тем что в анизотропном оптическом резонаторе , образованном двум  зеркалами, внутри которого помещены два фазовых элемента, фазовые элементы вьтолнены в виде двулучепреломл ющих клинье помещены в резонатор таким образом чтобы их главные оси были ориентированы относительно друг друга под углом , кратным /2, и снабжены механизмом их одновременного плоскопараллельного перемещени  в плоское ти, перпендикул рной оси резонатора по таким направлени м и на такие величины, чтобы суммарна  разность фаз обыкновенного и необьпсновенного лучей, вносима  обоими клинь ми, не измен лась. На чертеже изображено описываемое устройство анизотропного резонатора Резонатор образован двум  зеркалами 1 и 2, между которыми на оптической оси помещены два фазовых элемента, выполненных в виде двулучепреломл ющих клиньев 3 и 4, главные оптические оси которых ориентированы под углом, кратным /Г/2. Клинь  снабжены устройством 5 их одновременного плоскопараллельного перемещени  в плоскости, перпендикул рной оси резонатора. Внутри резонатора между двулучепреломл ющими клинь ми 3 и 4 может быть помещен активный элемент 6, например в виде лазерной газоразр дной трубки. Работа устройства осуществл етс  следующим образом. Если главные оси фазовых элементов 3, 4 расположены вдоль координатных осей X, у в плоскости, перпендикул рной оси разонатора (под углом друг к другу, кратный 1Г/2), то собственные пол ризации невырожденных типов колебани  (мод) резонатора оказываютс  линейными, ориентированными вдоль тех же осей X и Y. Пол  сто чих волн двух соседних по частоте ортогонально пол ризованных мод в промежутке между клинь ми могут быть выражень в виде (без учета их амплитуд) и V 1 --- Z + ч:, J J Еу-- sintOyt-sin - - Z 4-l/J-(Z) где Wy и Wj - циклические частоты соседних мод линейно пол ризованных соответственно в ос х X и у, Lf - фаза, вносима  двулу чепреломл ющим клином 3 в бегущую волну , пол ризованную вдоль оси X, Z - координата вдоль оси резонатора, отсчитываема  .от зеркала 1. Пространственньй сдвиг t(Z) между модами выражаетс  через разности фаз If:, и 1 , вносимых двулучёпреломл ющими клинь ми 3 и 4 в моды, пол ризованные вдоль X и у, координату Z и рассто ние L между зеркалами I и 2. cr(Z) - (;.). |- +. . Разность их частот )ъ) u))( определ етс  выражением Лм- - - 2Г Как из этих выражений величина и) не измен етс  при t,+if const. В то же врем  пространственный ; сдвиг линейно мен етс  с изменением if в диапазоне . Чтобы выполнить поставленные услови  с помощью устройства 5 осуществл етс  одновременное плоскопараллельное в плоскости , перпендикул рной оси резонатора перемещение двулучепреломл ющих клиньев 3 и 4, выполненных в виде двулучепрелокп ющих клиньев. Это приводит к одновременномуизменению разностей фаз ц и, л дл  обыкновенного и необыкновенного, лучей, вносимых двулучепреломл ющими клинь  ми 3 и 4. Устройство 5 обеспечивает также законы и направлени  перемещени  клиньев, чтобы выполн лось условие 1 + (/2 const. Этим достигаетс  изменение пространственного : сдвига мод резонатора при измененном характере их пол ризации и при фиксированном частотном сдвиге. В частности, если примен ютс  два одинаковых клина, обращенных вершина 10 64 мй раствора навстречу друг другу, то устройство 5 обеспечивает их одновременное перемещение в одном направлении и на одинаковую величину. Помещенный внутри резонатора в промежутке между двулучепреломл ющими клинь ми активный элемент образует вместе с разонатором оптический квантовый генератор, работакщий в двухмодовом режиме, степенью взаимодействи  мод, а значит, и характеристиками , излучени  которого можно управл ть без изменени  характера пол ризации и разиости частот генерирующих мод.. Возможность изменени  свойств излучени  двухмодового лазё.ра без изменени  частотного сдвига и характера пол ризации мод обеспечивает разработку простых и надежных в эксплуатации лазерных приборов с высокими чувствительностью и точностью, широким рабочим диапазоном {интерфе- рометры, спектрометры и др.).

Claims (1)

1. АНИЗОТРОПНЫЙ ОПТИЧЕСКИЙ РЕЗОНАТОР, образованный двумя зерка лами, внутри которого помещены два фазовых элемента, отличающийся тем, что, с целью регули· рования пространственного сдвига собственных невыроженных типов коле баний резонатора при фиксированных их поляризациях и частотном сдвиге в промежутке между фазовыми элементами, фазовые элементы выполнены в. виде двулучепреломляющих клиньев, помещены в резонатор таким образом, чтобы их главные оси были ориентиро ваны относительно друг друга под углом, кратным 77/2, и снабжены механизмом их одновременного плоскопараллельного перемещения в плоскости, перпендикулярной оси резонатора по таким направлениям и на такие величины, чтобы суммарная разность фаз обыкновенного й необыкновенного лучей, вносимая обоими клиньями, не изменялась.

   х

   00 00 00 со

   О) ные оптические оси которых ориентированы под углом, кратным ΖΓ/2. Клинья снабжены устройством 5 их од5 новременного плоскопараллельного перемещения в плоскости, перпендикулярной оси резонатора.

   Внутри резонатора между двулучепреломляющими клиньями 3 и 4 может быть помещен активный элемент 6, например в виде лазерной газоразрядной трубки. Работа устройства осуществляется следующим образом. Если главные оси фазовых элементов 3, 4 расположены вдоль координатных осей х, у в плоскости, перпендикулярной оси разонатора (под углом друг к другу, кратным ^/2), то собственные поляризации невырожденных типов колебания (мод) резонатора оказываются линейными, ориентированными вдоль тех же осей X и Υ. Поля стоячих волн двух соседних по частоте ортогонально поляризованных мод в промежутке между клиньями могут быть выражены в виде (без учета их амплитуд) ίο . 15