H - Electricity – 01 – S
Patent
H - Electricity
01
S
H01S 3/08 (2006.01) G02F 1/35 (2006.01) H01S 3/113 (2006.01) H01S 3/098 (2006.01)
Patent
CA 2116714
Saturable absorption, polarization, and retroreflection are integrated into a single solid-state optical element (10). The optical element (10) comprises an undoped substrate (14) having front and rear surfaces disposed at a predetermined angle. A dielectric coating (15) is disposed on the rear surface of the substrate (14), and at least one saturable absorber platelet (11) is disposed on the front surface of the substrate (14). The saturable absorbing species used in the platelet(s) (11) are either F2- color-centers in lithium fluoride or Cr4+ dopant ions in one of several suitable host optical materials. Linear polarization of the laser beam (13a) is achieved by orienting the input face of the optical element (10) at Brewster's angle. The dielectric coating (15) (mirror) on the back surface of the optical element (10) provides 100% reflectivity. The optical element (10) is a monolithic, simple to fabricate, easy to align multi-functional element for use in a laser resonator (12). The optical element (10) provides passive Q-switching, discrimination for linear polarization, and laser beam reflection. The mirror is an integral part of the optical element (10), and it is easy to align the integrated polarizer. By aligning the optical element (10) for retroreflection, the Brewster's angle condition is automatically met and optimal polarization discrimination is achieved. The optical element (10) improves the quality and efficiency of lasers in which it is employed. The present invention is easy to align and reduces the number of optical elements in the laser, thereby improving system reliability.
Les caractéristiques d'absorption saturable, de polarisation et de rétroréflexion sont intégrées dans un même élément optique à l'état solide (10). L'élément optique (10) comprend un substrat non dopé (14) dont la face avant et la face arrière sont disposées à un angle prédéterminé. Une couche diélectrique (15) recouvre la face arrière du substrat (14), et au moins une plaquette de matériau absorbant saturable (11) est placée sur la face avant du substrat (14). Les espèces absorbantes saturables utilisées dans la ou les plaquettes (11) sont soit des centres colorés F2 dans du fluorure de lithium ou des ions dopants Cr4+ dans un matériau optique hôte approprié choisi parmi plusieurs. La polarisation linéaire du faisceau laser (13a) est obtenue en orientant la face d'entrée de l'élément optique (10) suivant l'angle de Brewster. La couche diélectrique (15) (miroir) recouvrant la face arrière de l'élément optique (10) présente une réflectivité de 100 %. L'élément optique (10) est un élément multifonctionnel monolithique facile à fabriquer et à aligner destiné à être utilisé dans un résonateur laser (12). L'élément optique (10) permet le fonctionnement en mode déclenché passif, la discrimination pour la polarisation linéaire et la réflexion du faisceau laser. Le miroir constitue une partie intégrante de l'élément optique (10), et le polariseur intégré peut être facilement aligné. En alignant l'élément optique (10) pour obtenir la rétroréflexion, on satisfait automatiquement à la condition relative à l'angle de Brewster et on obtient une discrimination de polarisation optimale. L'élément optique (10) accroît la qualité et l'efficacité des lasers dans lesquels il est utilisé. La présente invention peut être alignée facilement et elle permet de réduire le nombre d'éléments optiques contenus dans le laser, ce qui a pour effet d'accroître la fiabilité du système.
Hughes Aircraft Company
Sim & Mcburney
LandOfFree
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