-

1. (19) BY (11) 6348
(13) U
(46) 2010.06.30
(51) МПК (2009)
G 02F 1/00
H 01S 3/10
ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54) ОПТИЧЕСКИЙ ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР
(21) Номер заявки: u 20091002
(22) 2009.11.27
(71) Заявитель: Открытое акционерное
общество "Пеленг" (BY)
(72) Авторы: Красковский Андрей Сергее-
вич; Кунделева Наталия Ефимовна;
Литвяков Сергей Борисович; Михай-
лов Юрий Тимофеевич; Неменёнок
Александр Иванович; Тареев Анато-
лий Михайлович; Титовец Сергей Ни-
колаевич; Топленикова Татьяна Ва-
сильевна (BY)
(73) Патентообладатель: Открытое акцио-
нерное общество "Пеленг" (BY)
(57)
Оптический параметрический генератор, содержащий корпус, имеющий сквозную
внутреннюю круглую прямую цилиндрическую полость, образующие оптический резона-
тор два плоских зеркала и нелинейный кристалл в оправе, установленный в оптическом
резонаторе в указанной полости корпуса, отличающийся тем, что корпус выполнен с
двумя плоскими поверхностями, параллельными друг другу и перпендикулярными про-
дольной оси сквозной внутренней круглой прямой цилиндрической полости корпуса, к
которым прикреплены плоские зеркала.
(56)
1. Рябов С.Г., Торопкин Г.Н., Усольцев И.Ф. Приборы квантовой электроники. - М.:
Советское радио, 1976. - С. 263-265.
2. Патент РБ BY 3643, МПК G 01F 1/00, Н 01S 3/10. Опубл. 30.06.2007 (прототип).
Фиг. 1
BY6348U2010.06.30

2. BY 6348 U 2010.06.30
2
Полезная модель относится к оптическому приборостроению, в частности к устройст-
вам для параметрической генерации излучения, и может быть использована для создания
источников инфракрасного направленного излучения.
Известен параметрический генератор света (ПГС) [1], включающий резонатор, обра-
зованный плоским зеркалом, входным для излучения накачки, и сферическим выходным
зеркалом, между которыми расположен нелинейный одноосный кристалл ниобата лития
LiNbO3.
Излучение накачки лазера с длиной волны излучения λ, равной 1,064 мкм, фокусиру-
ется линзой на нелинейном кристалле ниобата лития. Плоское и сферическое (радиус кри-
визны R = 50 мм) зеркала резонатора параметрического генератора расположены вне
резонатора лазера накачки, пропускают излучение накачки с λ = 1,064 мкм и имеют высо-
кий коэффициент отражения в диапазоне длин волн около 2,1 мкм. При использовании
выходного сферического зеркала с коэффициентом отражения 0,96 на длине волны
2,1 мкм получается излучение генератора с λ = 2,1 мкм с коэффициентом преобразования
8 % от мощности излучения накачки.
Недостатком этого ПГС является лабораторная конструкция, при которой зеркала,
линза и кристалл размещаются на отдельных держателях, что не позволяет перемещать
ПГС как единое целое (при перемещении каждый раз приходится юстировать ПГС).
Более удобную для использования конструкцию имеет оптический параметрический
генератор (ОПГ) [2], являющийся наиболее близким по технической сущности и дости-
гаемому результату и выбранный в качестве прототипа.
ОПГ содержит корпус с размещенными в нем двумя оправами с плоскими зеркалами,
образующими оптический резонатор, и оправой с нелинейным кристаллом, в качестве кото-
рого используется кристалл КТР, установленным в резонаторе между плоскими зеркалами.
Для обеспечения параллельности плоских зеркал ОПГ снабжен юстировочными эле-
ментами, позволяющими поворачивать каждую оправу с зеркалом в корпусе и фиксиро-
вать каждую оправу с зеркалом в корпусе посредством кольца с внешней резьбой.
В корпусе имеется сквозная внутренняя круглая прямая цилиндрическая полость для
оправы с нелинейным кристаллом.
Оправа с нелинейным кристаллом выполнена в виде круглого прямого цилиндра, в
вырезе которого устанавливается нелинейный кристалл КТР в форме прямоугольного па-
раллелепипеда, и установлена в сквозной внутренней круглой прямой цилиндрической
полости в корпусе с возможностью поворота вокруг продольной оси.
Недостатком этого ОПГ является усложненная конструкция из-за наличия оправы и
юстировочных элементов для каждого плоского зеркала.
Задачей настоящей полезной модели является упрощение конструкции ОПГ.
Сущность полезной модели заключается в том, что в оптическом параметрическом ге-
нераторе, содержащем корпус, имеющий сквозную внутреннюю круглую прямую цилин-
дрическую полость, образующие оптический резонатор два плоских зеркала и
нелинейный кристалл в оправе, установленный в оптическом резонаторе в указанной по-
лости корпуса, в отличие от прототипа, корпус выполнен с двумя плоскими поверхностя-
ми, параллельными друг другу и перпендикулярными продольной оси сквозной
внутренней круглой прямой цилиндрической полости корпуса, к которым прикреплены
плоские зеркала.
Выполнение корпуса с двумя плоскими поверхностями, параллельными друг другу и
перпендикулярными продольной оси сквозной внутренней круглой прямой цилиндриче-
ской полости корпуса, к которым прикреплены плоские зеркала, позволяет обеспечить для
плоских зеркал резонатора как параллельное расположение друг другу, так и их перпен-
дикулярное расположение продольной оси сквозной внутренней круглой прямой цилинд-
рической полости корпуса, что исключает наличие оправ и юстировочных элементов
зеркал и в связи с этим упрощает конструкцию ОПГ.

3. BY 6348 U 2010.06.30
3
Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлен ОПГ - вид спереди в разрезе плоскостью симметрии, проходя-
щей через продольную ось ОПГ.
На фиг. 2 представлен корпус ОПГ - вид слева в разрезе плоскостью, проходящей че-
рез середину корпуса.
ОПГ содержит (фиг. 1) корпус 1, образующие оптический резонатор два плоских зер-
кала 2 и 3 и установленный в резонаторе между плоскими зеркалами 2 и 3 нелинейный
кристалл 4 в оправе 5.
Корпус 1 (фиг. 1) имеет сквозную внутреннюю круглую прямую цилиндрическую по-
лость 6, в которой размещена оправа 5 с нелинейным кристаллом 4, и две плоские поверх-
ности 7 и 8, параллельные друг другу и перпендикулярные продольной оси сквозной
внутренней круглой прямой цилиндрической полости 6.
Плоские зеркала 2 и 3 (фиг. 1) изготовлены из кварцевого стекла KB и прикреплены к
плоским поверхностям 7 и 8 корпуса 1.
На основания зеркал нанесены интерференционные отражающие покрытия. Зеркало 2
выполнено пропускающим излучение накачки и отражающим выходное излучение ОПГ.
Зеркало 3 выполнено выходным для излучения ОПГ и отражающим излучение накачки.
Оправа 5 с нелинейным кристаллом 4 (фиг. 1, 2) выполнена в виде круглого прямого
цилиндра, в котором выполнен соосный прямоугольный продольный вырез, в котором ус-
танавливается и приклеивается (клеевой шов 9) нелинейный кристалл 4 в форме прямо-
угольного параллелепипеда. В качестве нелинейного кристалла 4 используется кристалл
КТР. Рабочие грани нелинейного кристалла КТР 4 вырезаны перпендикулярно направле-
нию синхронизма для генерации излучения ОПГ, отполированы и выполнены параллель-
ными друг другу с допуском 10".
Нелинейный кристалл 4 установлен и зафиксирован в прямоугольном продольном вы-
резе оправы 5 таким образом, что его рабочие грани перпендикулярны продольной оси
круглого прямого цилиндра оправы 5.
При этом оправа 5 с нелинейным кристаллом 4 установлена в сквозной внутренней
круглой прямой цилиндрической полости 6 в корпусе 1 с возможностью поворота вокруг
продольной оси указанной полости 6 и фиксируется в определенном положении клеевым
соединением (не показано).
ОПГ работает следующим образом.
Корпус 1 ОПГ (фиг. 1) с плоскими параллельными зеркалами 2 и 3 и оправой 5 с не-
линейным кристаллом 4 вставлен в специальную полость корпуса излучателя (на чертеже
не показан) лазера накачки, расположенную таким образом, что продольная ось ОПГ ус-
танавливается вдоль оси резонатора лазера накачки.
Поворотом вокруг продольной оси корпуса 1 оправы 5 с нелинейным кристаллом 4
достигается необходимая взаимная ориентация поляризации излучения лазера накачки и
осей индикатрисы показателей преломления нелинейного кристалла 4. Указанное поло-
жение фиксируется клеевым соединением корпуса 1 и корпуса излучателя (на чертеже не
показано).
ОПГ используется с накачкой излучением лазера с длиной волны λ = 1,06 мкм. При
этом излучение накачки проходит через плоское зеркало 2 на нелинейный кристалл 4 из
КТР, в котором параметрически генерируется излучение с длиной волны ∼1,58 мкм. Часть
излучения накачки, прошедшая через нелинейный кристалл 4, отражается от плоского
зеркала 3 в нелинейный кристалл 4, участвуя в параметрической генерации излучения с
длиной волны ∼1,58 мкм, и далее проходит в резонатор лазера накачки, участвуя в генера-
ции излучения накачки. Излучение с длиной волны ∼1,58 мкм параметрически генериру-
ется в нелинейном кристалле 4, усиливается в резонаторе из плоских зеркал 2 и 3 и
выходит из ОПГ через плоское зеркало 3.
Таким образом, обеспечивается упрощение конструкции ОПГ.

4. BY 6348 U 2010.06.30
4
Фиг. 2
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.