Патент на полезную модель Республики Беларусь

1. ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(19) BY (11) 7340
(13) U
(46) 2011.06.30
(51) МПК
H 01S 5/40 (2006.01)
(54) ЛАЗЕРНАЯ СИСТЕМА С ТРЕМЯ СОСТОЯНИЯМИ ПОЛЯРИЗАЦИИ
ВЫХОДНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
(21) Номер заявки: u 20100988
(22) 2010.11.26
(71) Заявитель: Белорусский государ-
ственный университет (BY)
(72) Авторы: Буров Леонид Иванович; Гор-
бацевич Александр Сергеевич (BY)
(73) Патентообладатель: Белорусский госу-
дарственный университет (BY)
(57)
Лазерная система с тремя состояниями поляризации выходного излучения, состоящая
из основного лазера, имеющего близкие по величине коэффициенты усиления для ортого-
нальных мод, отличающаяся тем, что дополнительно содержит задающий лазер с линейно
поляризованным излучением, плоскость поляризации которого повернута на 45 градусов
относительно ориентации векторов поляризации мод основного лазера.
(56)
1. Патент США 5396508, МПК H 01S 3/18, 1995.
2. Патент США 5012474, МПК H 01S 3/103, 1991.
Фиг. 1
Полезная модель относится к области лазерной техники, а более конкретно к полупро-
водниковым лазерам, и может найти применение при разработке лазеров для мониторинга
атмосферы, в поляризационной спектроскопии, в оптических системах обработки инфор-
мации, волоконных системах передачи информации и научных исследованиях.
Известен лазер [1] с перестройкой плоскости поляризации выходного излучения током
инжекции, имеющий в качестве активной среды напряженные квантовые ямы, за счет чего
достигается равенство коэффициентов усиления для TE и TM мод. Переключения вы-
ходной поляризации данного лазера достигаются за счет изменения инжекционного
тока лазера.
Недостатком этого лазера является наличие всего двух устойчивых состояний поляри-
зации выходного излучения.
BY7340U2011.06.30

2. BY 7340 U 2011.06.30
2
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является
полупроводниковый лазер с переключением поляризации [2]. Данный лазер имеет два
близко расположенных гребневых волновода, длина и расстояние между которыми под-
бираются таким образом, чтобы взаимное влияние находилось в оптимальных пределах.
Параметры волноводов и гетероструктуры подобраны таким образом, что для одного вол-
новода доминирующей является ТЕ мода, а для второго ТМ. За счет перекрытия излуче-
ния мод этих волноводов в лазере достигается как бистабильный режим работы, так и
переключение между данными модами. Следует отметить, что вначале начинает генери-
ровать ТЕ мода, а при дальнейшем увеличении тока инжекции начинает генерировать
ТМ мода, а генерации ТЕ моды подавляются. Таким образом происходит переключение
поляризации выходного излучения. Кроме того, переключение поляризации выходного
излучения может осуществляться посредством инжекции оптического излучения с длиной
волны, попадающей в область оптического усиления данного лазера.
Недостатком этого лазера является наличие всего двух устойчивых состояний поляри-
зации выходного излучения.
Задачей полезной модели является создание лазерной системы, имеющей три устой-
чивых состояния поляризации выходного излучения, переключение между которыми
осуществляется посредством изменения тока инжекции, существенным образом расши-
ряющая область ее применения.
Поставленная задача решается тем, что лазерная система с тремя состояниями поляри-
зации выходного излучения, состоящая из основного лазера, имеющего близкие по величине
коэффициенты усиления для ортогональных мод, дополнительно содержит задающий ла-
зер с линейно поляризованным излучением, плоскость поляризации которого повернута
на 45 градусов относительно ориентации векторов поляризации мод основного лазера.
Сущность полезной модели поясняется на фиг. 1 и 2.
На фиг. 1 изображена схема лазерной системы с тремя состояниями поляризации вы-
ходного излучения.
На фиг. 2 изображена зависимость поляризации выходного излучения от инжектируе-
мого тока.
Предлагаемая лазерная система с тремя состояниями поляризованного излучения
включает задающий лазер 1 и основной лазер 2. Задающий лазер 1 представляет собой по-
лупроводниковый лазер с линейной поляризацией выходного излучения, причем плос-
кость поляризации выходного излучения составляет угол 45 градусов с ориентацией
векторов поляризации мод основного лазера 2. Основной лазер 2 представляет собой по-
лупроводниковый лазер [2], причем коэффициенты усиления для ортогональных мод
близки по величине. Через зеркало 3 излучение задающего лазера 1 инжектируется в ос-
новной лазер 2.
Предлагаемая лазерная система с тремя поляризационными состояниями выходного
излучения работает следующим образом: линейно поляризованное излучение задающего
лазера 1 инжектируется через зеркало 3 в основной лазер 2, причем плоскость поляриза-
ции инжектируемого излучения повернута на 45 градусов относительно ориентации векторов
поляризации мод основного лазера 2. Управление поляризацией выходного излучения
осуществляется посредством изменения рабочего тока основного лазера 2. В случае от-
сутствия инжектируемого излучения основной лазер 2 имеет всего два устойчивых состо-
яния поляризации. По мере увеличения интенсивности инжектируемого сигнала будет
увеличиваться область, где поляризация выходного излучения будет задаваться поляриза-
цией инжектируемого сигнала. Таким образом, для основного лазера 2 можно выделить
три области значений инжекционного тока выше порога. Каждой области отвечает свое
устойчивое состояние поляризации.
Таким образом, использование заявляемой полезной модели позволяет существенно
расширить область ее применения.

3. BY 7340 U 2011.06.30
3
Фиг. 2
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.