189546. lajstromszámú szabadalom • Folyadéklézer
1 189 546 2 A találmány tárgya szerves festékanyag oldatával működő folyadéklézer, amely szivattyúzó forrással, nyalábosztóval, két reflektáló tükörrel és szerves festékanyag oldatát tartalmazó küvettával van ellátva, ahol a nyalábosztó a reflektáló tükrön keresztül a küvettával optikai kapcsolatban van. A találmány szerinti lézer a kvantumelektronika területére vonatkozik és különösen széles spektrumtartományban áthangolható vékony emissziós vonalak előállítására alkalmas optikai lézerekben. S. Chandra, N. Takeuchi és S. R. Hartmann az „Appl. Phys. Lett.” 1972. évi 21. kötetének 144. oldalán olyan folyadéklézert (szerves festékanyag oldatával mint aktív közeggel kialakított lézert) ismertet, amelynek hátránya, hogy vékony emissziós vonalat nem képes anélkül biztosítani, hogy szuperlumineszcens hátteret ne gerjesztene. Megosztott visszacsatolású szerves színezéklézert ismertet F. P. Schefer 1976-ban megjelent könyvében, amely szivattyúzó forrással, nyalábosztóval, két reflektáló tükörrel és szerves festékanyag oldatát tartalmazó küvettával van ellátva, ahol a nyalábosztó a tükrön keresztül a küvettával optikai kapcsolatban van. Ennek a lézernek az a hátránya, hogy a vékony emissziós vonal (d/L,.>0,001 nm) előállításához a szivattyúzó forrás sugárzásának nagy térbeli koherenciáját kell biztosítani, mivel csak így lehet széles spektrumtartományban a szuperlumineszcens háttér nélkül az áthangolást biztosítani, mivel az interferenciakép az ismert berendezések aktív közegében a szivattyúzó lézer másodlagos utánsugárzási terének különböző szakaszaihoz tartozó lézernyalábok kölcsönhatása miatt jön létre. A találmány célja olyan folyadéklézer létrehozása, amelyben kis térbeli koherenciával jellemzett szivattyúzó forrás alkalmazása mellett szuperlumineszcencia gerjesztése nélkül szerves festékanyag oldatával kialakított erősitőkörben az áthangolás oly módon legyen biztosított, hogy egyidejűleg keskeny emissziós vonal jöjjön létre. A kitűzött célt úgy érjük el, hogy folyadéklézerben, amely szivattyúzó forrással, nyalábosztóval, két reflektáló tükörrel és szerves festékanyag oldatát tartalmazó küvettával van ellátva, ahol a nyalábosztó a reflektáló tükrön keresztül a küvettával optikai kapcsolatban van, a találmány szerint a nyalábosztó és az egyik reflektáló tükör közé eltérítő prizmát iktatunk be. A találmány tárgyát a mellékelt rajz alapján ismertetjük részletesen, ahol az ábra a találmány szerinti berendezés optikai vázlatát mutatja be. Az ábra szerinti elrendezésben a folyadéklézer 1 nyalábosztóval, 2 reflektáló tükrökkel, szerves festékanyag oldatát tartalmazó 3 küvettával és 4 eltérítő prizmával van ellátva, ahol a 4 eltérítő prizma az 1 nyalábosztó és az egyik 2 reflektáló tükör között van az osztott nyaláb útjába beiktatva. A találmány szerinti berendezés működése a következő : 5 Az 1 nyalábosztó a szivattyúzó sugárzást nagyjából két egyenlő részre osztja. A szivattyúzó sugárzás egy része közvetlenül a 2 reflektáló tükrök egyikére jut, míg a másik része először a 4 eltérítő prizmán halad át, majd onnan kerül a másik 2 10 reflektáló tükörre. A 2 reflektáló tükrökről visszaverődő nyalábok mint két szivattyúzó sugár mintegy 20°-os szöget zár be egymással és így jut a szerves festékanyag oldatát tartalmazó 3 küvetta felületére, ahol interferenciakép állítható elő, 15 amelynek terében van az aktív közeg. Az ilyen aktív közeg erősítési tényezője és törésmutatója térben olyan periódussal modulált, amely a közegben kialakuló szivattyúzó hullám hosszától és a nyalábok interferenciaszögétől függ. A közeg paraméterei- 20 nek ez a térbeli modulációja biztosítja az optikai generálás feltételeit vékony emissziós vonalak gerjesztése mellett, ahol a vonalak széles spektrumtartományban hangolhatok. Az osztott visszacsatolással létrehozott, szerves 25 festékanyag oldatával kialakított ismert folyadéklézerekkel összehasonlítva a találmány szerinti lézert a 4 eltérítő prizma felhasználása különbözteti meg, aminek hatására a lézer gerjesztő zárófelületeinek ugyanarról a szakaszáról kisugárzott szi- 30 vattyúzó nyalábok interferenciája mellett az aktív közeg minden pontjában interferenciakép jön létre. Ebben az esetben az interferenciakép stabilitása, és az aktív közegben kialakult amplitúdó-fázis-rács jósága a térbeli koherencia fokától, így a szivattyú- 35 zó lézersugárzás koherenciájától nem függ. Ennek révén a szerves festékanyagos erősítőkörben nagyon vékony hangolható emissziós vonal kapható, amelyre d/E> 0,001 nm, és az osztott visszacsatolással létrehozott lézerben szuperlumineszcens sugárzás nem képződik. Szabadalmi igénypontok 45 Folyadéklézer, amely szivattyúzó forrással, nyalábosztóval, két reflektáló tükörrel (2) és szerves festékanyag oldatát tartalmazó küvettával van ellátva, ahol a nyalábosztó a reflektáló tükrön keresztül a küvettával optikai kapcsolatban van, az- 50 zal jellemezve, hogy kis térbeli koherenciával jellemzett szivattyúzó forrás alkalmazása mellett a szerves festékoldattal kialakított erősítőkörben szuperlumineszcencia gerjesztése nélkül áthangolható keskeny emissziós vonal előállítására a nya- 55 lábosztó (1) és az egyik reflektáló tükör (2) között eltérítő prizma (4) van beiktatva. 1 oldal rajz 2
