Магнітокерований лазер

Изобретение относится к лазерной технике, может быть использовано в оптоэлектронике, спектроскопии, нелинейной оптике. Известен лазер с перестраиваемой частотой излучения генерации, состоящий из зеркала, активной среды, пленки магнитооптического интервала (MOM), дифракционной решетки, расположенных последовательно вдоль оптической оси, источника управляющего магнитного поля [1]. Недостатком лазера является большая ширина линии генерации, обусловленная неоднородностью периода доменной структуры. Известен магнитоуправляемый лазер [2], состоящий из зеркала, активной среды, второго зеркала, дифракционной решетки, телескопической оптической системы, состоящей из двух зеркал, пленки магнитооптического материала (MOM) с периодической доменной структурой (ДС) и зеркальным покрытием с наружной стороны, расположенных последовательно по ходу луча све та, а пленка MOM - в области изображения дифракционной решетки, источника управляющего магнитного поля в области MOM, Недостатком прототипа является изменение мощности генерации, обусловленное уменьшением интенсивности продифрагировавших лучей при уменьшении периода ДС. Под воздействием управляющего поля векторы намагниченности в доменах поворачиваются в направлении поля и уменьшается составляющая вектора намагниченности на направление распространения света, величина Фарадеевского вращения и дифракционная эффективность. Период ДС уменьшается в 2-3 раза, в некоторых образцах - до 10 раз, дифракционная эффективность при этом более чем на порядок. В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать магнитоуправляемый лазер путем стабилизации мощности генерации в процессе перестройки длины волны генерации. Поставленная задача решается тем, что в магнитоуправляемом лазере, состоящем из зеркала, активной среды, второго зеркала, дифракционной решетки, третьего зеркала, четвертого зеркала, пленки MOM, пятого зеркала, расположенных последовательно по ходу луча света, пленка MOM - в области изображения дифракционной решетки, третье и четвертое зеркала образуют телескопическую оптическую систему, источника управляющего магнитного поля в области MOM, дополнительно содержатся вращатель поляризации, распложенный между дифракционной решеткой и MOM, и призма полного внутреннего отражения, на гипотенузной грани которой расположена MOM, а на катетной - пятое зеркало, призма выполнена с возможностью поворота на удвоенный угол дифракции. Угол распространения света в MOM лежит между предельным и максимальным. При полном внутреннем отражении происходит сдвиг фаз между продифрагировавшими лучами и перераспределение энергии между ними. При перестройке периода ДС уменьшается составляющая вектора намагниченности на направление распространения света, величина Фарадеевского вращения и дифракционная эффективность. Но вследствие перераспределения энергии между порядками дифракции значительно быстрее уменьшается неиспользуемый порядок дифракции. Например, - 1-й, если плоскость поляризации перпендикулярна плоскости падения на MOM. - 1-й порядок при этом практически не изменится. В результате стабилизируется мощность генерации в процессе перестройки. Сущность изобретения поясняется чертежом. Устройство содержит первое зеркало 1, активную среду 2, второе зеркало 3, дифракционную решетку 4, третье зеркало 5, вращатель поляризации 6, четвертое зеркало 7. призму полного внутреннего отражения 8, на гипотенузной грани которой расположена пленка магнитооптического материала (MOM) 9 с периодической доменной структурой (ДС), а на катетной - пятое зеркало 10, расположенные вдоль оптической оси. Пленка MOM 9 установлена в области изображения дифракционной решетки 4, а призма полного внутреннего отражения установлена между MOM и дифракционной решеткой 4, зеркало 10 оптически сопряжено с зеркалом 7 посредством пленки MOM 9, в области MOM расположен источник управляющего магнитного поля 11. Угол распространения света в пленке MOM 9 выбирается в пределах между предельным углом полного внутреннего отражения и углом максимального сдвига фаз. Устройство работает следующим образом. Луч света из активной среды 2 отражается от зеркала 3 и попадает на дифракционную решетку 4, где дифрагирует. Продифрагировавший луч отражается от зеркала 5, проходит вращатель поляризации 6, при этом его поляризация поворачивается на 450. После прохождения вращателя поляризации 6 свет падает на зеркало 7, отражается и после прохождения призмы 8 попадает в пленку MOM 9, где дифрагирует. Продифрагировавшие лучиотражаются от зеркала 10, вновь дифрагируют на MOM 9 и вы ходя из призмы 8. Лучи первого порядка дифракции отражаются от зеркала 7, проходят вращать поляризации 6 и приобретают поляризацию, параллельную первоначальной. После этого свет отражается от зеркала 5, дифрагирует на решетке 4, отражается от зеркала 3, проходит активную среду 2, отражается от зеркала 1, проходит активную среду 2 и т.п. При изменении величины управляющего магнитного поля источника 11 происходит изменение периода ДС, угла дифракции света на MOM 9, изменение угла падения света на дифракционную решетку 4 и изменение длины волны генерации.