202683. lajstromszámú szabadalom • Szembiztos szilárdtest lézer
1 HU 202683 B 2 2. ábra a találmány szerint kialakított szembiztos Nd-lézer a Nd és a szembiztos hullámhosszra egyformán záró, illetve a Nd-hullámhosszra záró és a szembiztos hullámhosszra nyitó tükrökből álló rezonátorral. Amint az 1. ábrán látható, az 1 aktív lézeranyag (Nd-szennyezéssel) és a passzív 2 Q-kapcsoló külön tükrökből álló, két egymásba skatulyázott rezonátorban van elhelyezve, ahol a 3 tükrök az 1,06 pm-es hullámhosszra közel 100% reflexiójúak, a kiválasztott szembiztos hullámhosszra viszont teljesen áteresztők. A 4 tükör közel 100% reflexiójú a szembiztos hullámhosszra, melyre a kilépő 5 tükör részben (50-90%) áteresztő (miközben célszerű, ha a 4 és 5 tükrök reflexiója 1,06 pm-en közel 0%). A számos variációs lehetőség közül (pl. a 4 tükör elhelyezhető a Nd-al szennyezett 1 aktív lézeranyag és a 2 Q-kapcsoló között, vagy felpárolható a 2 Q-kapcsolónak az 1 aktív lézeranyag felé eső oldalára, stb.) a 2. ábra azt a kiviteli alakot mutatja, amikor a két rezonátor összesen két közös 6, 7 tükröt tartalmaz. A dielektrikum rétegrendszerű tükrök közül a 6 tükör olyan szélessávú, hogy mindkét hullámhosszra közel 100%os, vagy két külön reflexiós maximummal (~100%) rendelkezik a Nd és a választott szembiztos hullámhosszakon, miközben a 7 tükör reflexiómenete olyan, hogy 1,06 pm-en közel 100%-ot reflektál, a választott szembiztos hullámhosszra pedig részben áteresztő (az áteresztés mértéke az üzemmódtól függ: Q-kapcsolt impulzus lézer esetében tipikusan 20-50%). Az 1 aktív lézeranyag, melyet a Nd szennyez, lehet YAG, YA10, GSGG vagy más lézer kristály, illetve szilikát vagy foszfát üveg. A Nd mellett más, a pumpáló fény Nd által nem abszorbeált tartományait elnyelő szennyező - pl. Cr - növelheti a hatásfokot, gerjesztését átadva a Nd ionoknak. A szem recehártyájának érzékenységi tartományában sugárzó más lézeranyagok - pl. rubin - is szolgálhatnak transzformálandó sugárzással. A 2 Q-kapcsoló célszerűen színcentrumokat [Fy, Fy; (Fy)*, stb.] tartalmazó ionkristály (elsősorban az alkáli-halogenidek közül), de lehet telítődő abszoipciójú festék is. A találmány szerinti lézer - a közvetlenül a szembiztos tartományban sugárzó lézeranyagokra épülő ismert megoldásokkal szemben, amelyek rossz hatásfokúak, speciális anyagra épülnek, passzív Q-kapcsolásuk nem megoldott, és mindezek következtében rendkívül költségesek is - megtartja neodimium lézerek előnyeit, a jó hatásfokot, az alacsony működési küszöböt, a passzív Q-kapcsolót és a kedvező árat, valamint a szemre veszélyes eredeti hullámhosszat kis veszteséggel transzformálja a szembiztos tartományokba. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Szembiztos szilárdtest lézer, amelynek két párhuzamos tükörből álló rezonátora és a rezonátorban elhelyezett, célszerűen Nd-mal szennyezett, a szem recehártyájának éizékenységi tartományába eső hullámhosszon sugárzó aktív lézeranyaga és passzív Q-kapcsolója van, azzal jellemezve, hogy az aktív lézeranyagot (1) és a Q-kapcsolót (2) közrevevő rezonátor mindkét tükre (3) az aktív lézeranyag (1) által kibocsátott, a szem érzékenységi tartományába eső eredeti hullámhosszra zárótükör, de legalább egyikük egy kiválasztott szembiztos, pl. az 1,2—1,29 vagy 1,4-2,2 pm-es hullámhossztartományba eső hullámhosszra áteresztő, a Q-kapcsoló (2) a Q-kapcsoláson kívül az eredeti hullámhossznak a kiválasztott szembiztos hullámhosszra transzformálására is alkalmas anyagból van, továbbá a lézer a kiválasztott szembiztos hullámhosszra egy második rezonátort is tartalmaz, amely legalább a Q-kapcsolót (2) közrevevő két tükörből (4, 5) áll, melyek egyike zárótükör, a másik pedig nyitótükőr. 2. Az 1. igénypont szerinti szembiztos szilárdtest lézer, azzal jellemezve, hogy külön tükrökből (3, 3; 4, 5) álló rezonátora van az eredeti és a kiválasztott szembiztos hullámhosszokra. 3. Az 1. igénypont szerinti szembiztos szilárdtest lézer, azzal jellemezve, hogy a két rezonátor legalább egy olyan közös tükröt (6, 7) tartalmaz, amely egyszerre valósítja meg a két különböző hullámhosszra a záró-záró illetve a záró-nyitó tükröket. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti szembiztos szilárdtestlézer, azzal jellemezve, hogy Q-kapcsolója (2) színcentrumokat tartalmazó ionkristály, Q-kapcsolás esetén tipikusan 5-50% közötti kezdeti transzmisszióval. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti szembiztos szilárdtestlézer, azzal jellemezve, hogy a kiválasztott szembiztos hullámhossz rezonátorának egyik tükre (4) az aktív lézeranyag (1) és a Q-kapcsoló (2) között, például a Q-kapcsolóra (2) párolva helyezkedik el. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 3
