Патент на полезную модель Республики Беларусь

1. (19) BY (11) 6962
(13) U
(46) 2011.02.28
ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(51) МПК (2009)
G 02F 1/00
H 01S 3/10
(54) ОПТИЧЕСКИЙ ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР
(21) Номер заявки: u 20100561
(22) 2010.06.16
(71) Заявитель: Открытое акционерное
общество "Пеленг" (BY)
(72) Авторы: Войцехович Артур Альберто-
вич; Литвяков Сергей Борисович; Ми-
хайлов Юрий Тимофеевич; Руховец
Владимир Васильевич (BY)
(73) Патентообладатель: Открытое акцио-
нерное общество "Пеленг" (BY)
(57)
Оптический параметрический генератор, содержащий корпус со сквозной внутренней
полостью, включающей круглую прямую цилиндрическую полость и выполненные на ее
концах соосные с ней первую и вторую внутренние резьбы, в которой размещены два пло-
ских зеркала, образующие оптический резонатор, в котором расположена оправа с нели-
нейным кристаллом, установленная в круглой прямой цилиндрической полости корпуса с
возможностью поворота, а также два кольца с внешней резьбой, отличающийся тем, что
торцевые поверхности оправы с нелинейным кристаллом выполнены параллельными друг
другу и перпендикулярными продольной оси указанной оправы, плоские зеркала установ-
лены в сквозной внутренней полости корпуса таким образом, что одна плоская поверх-
ность каждого плоского зеркала прижата к торцевой поверхности оправы с нелинейным
кристаллом посредством кольца с внешней резьбой, при этом первое кольцо с внешней
резьбой образует резьбовое соединение с первой внутренней резьбой в корпусе, а второе
кольцо с внешней резьбой образует резьбовое соединение со второй внутренней резьбой в
корпусе.
(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, 2007 (прототип).
Фиг. 1
BY6962U2011.02.28

2. BY 6962 U 2011.02.28
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.
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, установленный в резонаторе между плоскими зеркала-
ми. Оправы с плоскими зеркалами прижаты к корпусу двумя кольцами с внешней резьбой.
В корпусе имеется сквозная внутренняя полость, включающая в себя круглую прямую
цилиндрическую полость, в которой установлена с возможностью поворота вокруг про-
дольной оси оправа с нелинейным кристаллом. В корпусе выполнены соосные круглой
прямой цилиндрической полости внутренние первая и вторая резьбы для установки колец
с внешней резьбой соответственно.
В корпусе имеются резьбовые отверстия для закрепления винтами оправ с плоскими
зеркалами.
Оправа с нелинейным кристаллом выполнена в виде круглого прямого цилиндра, в ко-
тором выполнен прямоугольный продольный вырез, в котором устанавливается нелиней-
ный кристалл КТР в форме прямоугольного параллелепипеда.
Оправы с плоскими зеркалами содержат каждая сквозную внутреннюю полость для
размещения плоского зеркала и установлены в сквозной внутренней полости корпуса по-
средством первого и второго кольца с внешней резьбой, образующих резьбовое соедине-
ние с первой и второй внутренней резьбой в корпусе соответственно.
Недостатком этого ОПГ является сложная конструкция из-за наличия юстировочного
элемента для каждого зеркала.
Задачей настоящей полезной модели является упрощение конструкции ОПГ.
Сущность полезной модели заключается в том, что оптический параметрический ге-
нератор, содержащий корпус со сквозной внутренней полостью, включающей круглую
прямую цилиндрическую полость и выполненные на ее концах соосные с ней первую и
вторую внутренние резьбы, в которой размещены два плоских зеркала, образующие опти-
ческий резонатор, в котором расположена оправа с нелинейным кристаллом, установлен-
ная в круглой прямой цилиндрической полости корпуса с возможностью поворота, а
также два кольца с внешней резьбой, в отличие от прототипа, торцевые поверхности оп-
равы с нелинейным кристаллом выполнены параллельными друг другу и перпендикуляр-
ными продольной оси указанной оправы, плоские зеркала установлены в сквозной
внутренней полости корпуса таким образом, что одна плоская поверхность каждого плос-
кого зеркала прижата к торцевой поверхности оправы с нелинейным кристаллом посред-
ством кольца с внешней резьбой, при этом первое кольцо с внешней резьбой образует

3. BY 6962 U 2011.02.28
3
резьбовое соединение с первой внутренней резьбой в корпусе, а второе кольцо с внешней
резьбой образует резьбовое соединение со второй внутренней резьбой в корпусе.
Выполнение торцевых поверхностей оправы с нелинейным кристаллом параллельны-
ми друг другу и перпендикулярными продольной оси указанной оправы, установка пло-
ских зеркал в сквозной внутренней полости корпуса таким образом, что одна плоская
поверхность каждого плоского зеркала прижата к торцевой поверхности оправы с нелиней-
ным кристаллом посредством кольца с внешней резьбой, позволяет, во-первых, установить
плоские зеркала в сквозной внутренней полости корпуса без юстировки параллельными
друг другу и перпендикулярными продольной оси указанной оправы, во-вторых, прижи-
мать без соприкосновения с корпусом первое и второе кольца соответственно до упора в
плоскую поверхность как первого, так и второго зеркал, соответственно, что обеспечивает
отсутствие оправ и котировочных элементов зеркал, и в связи с этим упрощение конст-
рукции ОПГ и уменьшение его габаритов.
Полезная модель поясняется рисунками.
На фиг. 1 представлен ОПГ - вид спереди в разрезе плоскостью симметрии, проходя-
щей через продольную ось ОПГ.
На фиг. 2 представлен корпус ОПГ - вид спереди в разрезе плоскостью симметрии,
проходящей через продольную ось корпуса.
На фиг. 3 представлена оправа с нелинейным кристаллом - вид спереди.
На фиг. 4 представлена оправа с нелинейным кристаллом - вид слева в разрезе А-А
(положение плоскости разреза А-А показано на фиг. 3).
На фиг. 5 представлено кольцо - вид спереди в разрезе плоскостью симметрии, прохо-
дящей через продольную ось кольца.
ОПГ содержит (фиг. 1) корпус 1, в котором размещены образующие оптический резо-
натор два плоских зеркала 2 и 3, и установленный в резонаторе между плоскими зеркала-
ми 2 и 3 нелинейный кристалл 4, в качестве которого используется кристалл КТР, в
оправе 5, а также два кольца 6 и 7 с внешней резьбой.
В корпусе 1 (фиг. 2) имеется сквозная внутренняя полость 8, включающая в себя круг-
лую прямую цилиндрическую полость 9, и примыкающие к ее торцам и соосные первую и
вторую внутренние резьбы 10 и 11 соответственно.
Оправа 5 с нелинейным кристаллом 4 (фиг. 3, 4) выполнена в виде круглого прямого
цилиндра, торцевые поверхности 12 и 13 которой выполнены параллельными друг другу и
перпендикулярными продольной оси оправы 5. Оправа 5 с нелинейным кристаллом 4 имеет
прямоугольный продольный вырез, в котором устанавливается нелинейный кристалл КТР 4
в форме прямоугольного параллелепипеда. Рабочие грани нелинейного кристалла КТР 4
вырезаны перпендикулярно направлению синхронизма для генерации излучения ОПГ и
отполированы. Оправа 5 с нелинейным кристаллом 4 имеет внешнюю боковую поверх-
ность, включающую часть круглой прямой цилиндрической поверхности 14, имеющей
диаметр, меньший или равный диаметру круглой прямой цилиндрической полости 9 кор-
пуса 1. При этом оправа 5 с нелинейным кристаллом 4 установлена в круглой прямой ци-
линдрической полости 9 корпуса 1 с возможностью поворота вокруг продольной оси
круглой прямой цилиндрической поверхности 9 и может фиксироваться в определенном
положении.
Плоские зеркала 2 и 3 (фиг. 1) установлены в сквозной внутренней полости 8 корпуса 1
таким образом, что одна плоская поверхность каждого из плоских зеркал 2 и 3 прижата к
торцевой поверхности 12 и 13 оправы 5 с нелинейным кристаллом 4 посредством первого 6
и второго 7 кольца с внешней резьбой, при этом первое кольцо 6 с внешней резьбой обра-
зует резьбовое соединение с первой внутренней резьбой 10 в корпусе 1, а второе кольцо 7
с внешней резьбой образует резьбовое соединение со второй внутренней резьбой 11 в корпу-
се 1.

4. BY 6962 U 2011.02.28
4
Плоские зеркала 2 и 3 изготовлены из кварцевого стекла КВ. На одном основании зер-
кала нанесено интерференционное отражающее покрытие, а на втором просветляющее
покрытие. Зеркало 2 пропускает излучение накачки и отражает выходное излучение ОПГ.
Зеркало 3 служит выходным для излучения ОПГ и отражает обратно излучение накачки.
Первое 6 и второе 7 кольца (фиг. 5) имеют внешнюю резьбу 15, образующие резьбо-
вые соединения с внутренними резьбами 10 и 11 (фиг. 2) в корпусе 1 соответственно.
ОПГ работает следующим образом.
Корпус 1 ОПГ (фиг. 1) с плоскими параллельными зеркалами 2 и 3 и оправой 5 с не-
линейным кристаллом 4 вставляется в специальную полость корпуса излучателя (на чер-
теже не показан) лазера накачки, расположенную таким образом, что продольная ось ОПГ
устанавливается 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.
Плоские зеркала 2 и 3 устанавливаются в сквозной внутренней полости 8 корпуса 1
вплотную к торцевой поверхности 12 и 13 оправы 5 с нелинейным кристаллом 4 соответ-
ственно и прижимаются к торцевой поверхности 12 и 13 оправы 5 посредством первого 6
и второго кольца 7 с внешней резьбой 15.
Корпус 1 ОПГ фиксируется винтами (не показаны) к корпусу излучателя.
ОПГ генерирует выходное излучение с длиной волны ~1,58 мкм при использовании в
качестве накачки излучения лазера с длиной волны λ = 1,06 мкм.
Таким образом достигается упрощение конструкции ОПГ.
Фиг. 2
Фиг. 3 Фиг. 4 Фиг. 5
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.