Для голографии требуется лазер с очень хорошей когерентностью и мощностью в импульсе. Схема будет двухстадийная, Nd:АИГ генератор + усилитель + KTP в 532. Пока речь о генераторе. Надо получить где-то 30-50 мДж в 10-20-наносекундном импульсе при длине когерентности не меньше метра, а лучше несколько метров, в TEM00. Решил делать так: - резонатор кольцевой, однонаправленный. В качестве оптического диода - фарадеевский ротатор. - в резонаторе эталон, скорее всего Фабри-Перо - пассивный модулятор добротности - просветляющийся краситель Скорее всего, за основу возьму квантрон от SSY-1. От него оставлю корпус, накачку и модулятор. Зеркала сниму, всю конструкцию захвачу в прямоугольный контур из четырех 45-градусных зеркал, их проще всего достать. И вот тут возникают проблемы, связанные в первую очередь с тем, что собирать приходится не "как надо бы", а из того, что есть. Фарадеевский ротатор - где взять, из чего сделать? Магниты есть, полуволновую пластинку с помощью eBay и ейной матери вроде добуду, но нужен еще основной кристалл. Выходной пучок - как выводить? Наверняка все четыре зеркала удастся достать только глухими. Можно вывести с помощью куба-делителя по поляризации, поставив его под таким углом , чтобы разделить проходящий и выводимый лучи в нужной пропорции, но не станет ли такой куб основным элементом, определяющим поляризацию луча в кольце? Как сделать, чтобы поляризация определялась другими элементами? Чем еще можно сформировать выходной пучок, не испортив режим генерации? Перетяжка пучка - ее хотелось бы сделать, но все четыре зеркала скорее всего будут плоскими из соображений цены. Линзу ставить? Насколько плохо делать резонатор из плоских зеркал без фокусирующих элементов? Есть ли доступный по цене источник оптических компонентов достаточно высокого качества? Я в основном покупаю хлам на eBay, там цена бывает очень низкая, но некоторые компоненты очень редки. В первую очередь интересуют фарадеевский ротатор и эталон. Потом будет еще усилитель, но это уже другая история. Сначала генератор запустить надо. Ах да, чуть не забыл. Для юстировки потребуется, скорее всего, слабенький непрерывный лазер на 1064 нм и нечто, позволяющее его видеть (карточка-визуализатор?). Что лучше использовать? Отъюстировать по красной указке, как я обычно делал, тут не получится, поскольку в схеме будут преломляющие элементы.
Чтобы 20-30 нс получить нужно поиграться с концентрацией красителя, да и сдохнет он быстро уж очень все эти вещи распадаются на радикалы. По поводу кольцевого резонатора вариант хороший, а не легче сделать по стандартной схеме, но с селектором Фокса, тогда фарадеевский ротатор тебе не понадобится. Получишь одномодовое излучение, заведешь его в усилитель потом на КТР и получишь свою зелень.
Сьюстировать можешь и лазерной указкой простой, но с учетом преломления. Эталон Фабри Перо это и есть в простейшем случае плосопараллельный резонатор. Два зеркала плоских нужно, фарадеевский изолятор если ставить будешь, то его желательно ставить между двумя призмами Глана повернутых на 45 градусов по отношению друг к другу. Сам изолятор насколько помню изготавливают на основе ячейки Фарадея. В этой ячейке стоит стержень из стекла ТФ - 7 со скошенными торцами. Источником тока там LC цепочка разряжаемая на соленойд ячейки через разрядник. Хотя лучше уточни в книгах так как мог ошибиться.
Про применение SSY-1 для голографии читаем здесь: http://www.wdjensen123.com/Holography/SSY1web.htm IMHO, но автор, скорее всего, чудак на букву "м". Берёт заведомо многомодовый по обоим индексам пучок и получает 150 мДж на основной частоте. При удвоении -аж (!) 15 мДж. Что при таком говённом входном пучке и не удивительно. Настоящий путь джедая описан в стареньком выпуске "КЭ": http://www.quantum-electron.ru/php/pape ... per_id=408 На первой же картинке показано и в тексте рассказано, как делать осциллятор (он же - ЗГ). Всё кошерно, и на выходе имеете импульс одномодовый по обоим индексам. С длиной когерентности всё будет тип-топ. Я бы на основе SSY-1 попыталяся наваять что-то похожее. Размер АЭ примерно одинаковый. Правда, глухое зеркало взял бы со сферой большого (10000 примерно) радиуса, а стопу - из 2-х ПМок. 14% отражение для короткого АЭ, IMHO, маловато. Да, энергия будет не более 10 мДж на 1060 нм. Ну и что? Можно потом усиливать. Кроме того, при высоком качестве пучка и коэффициент преобразования во вторую гармонь будет не 10%, как у описанного чудака, а 25% как минимум.При любом раскладе это технически проще и дешевле, чем городить кольцо. Для кольца нужен Фарадей. Пусть магнит/ы есть. Но для нормального Фарадея нужен ещё: магнитоактивный элемент (скорее всего в нашем случае, это стекло МОС - имеется в наличии?), поляризатор (желательно интерфернеционный плёночный). Уверены, что соберёте сам магнитну систему? Можно купить готовый, но это - $1500-2000 в зависимости от апертуры и коэффицента развязки. Да за эти деньги... В общем, для поставленной задачи кольцо никакими преимуществами перед простой линейной конфигурацией резонатора не обладает. IMHO, разумеется.
Краситель - в модуляторе, я так понимаю? Собственно, длительность импульса не особо важна. Важно, чтобы он был достаточно коротким. Модулятор будет от лазера с подобной длительностью и энергией импульса, использоваться будет в щадящем режиме. Особых проблем с модулятором поэтому не жду. На стандартной схеме будет пространственное выжигание дырок. Тут никакой селектор не поможет - будет склонность генерировать на второй моде, и не факт, что в самоделке я ее задавлю. Потому и кольцо: кольцо если вообще загенерирует, то проблем с когерентностью уже быть не должно.
У Звелто описаны практические схемы, в которой поляризация достигается за счет Брюстера без дополнительных поляризующих элементов. Тогда фактически нужен только активный элемент и полуволновая пластинка. Второе - не проблема. Я рассматривал даже вариант, в котором в качестве активного элемента ротатора используется сам лазерный стержень, помещенный в магнитное поле (такая конструкция опять же описана и используется на практике), но в моем случае это крайне неудобно, я так делать не буду. Коэффициента развязки достаточно маленького - даже 10% при наличии пассивного модулятора добротности должно быть достаточно для выделения одного направления в кольце и прекращения эффекта пространственных дырок. Что касается цен, то мне не раз удавалось добывать недорого компоненты разных оптических систем. Эталон Фабри-Перо под 1064 буквально из-под носа всего за 10 долларов увели, проспал. Обидно. И Фарадея видел в пределах 50 баксов, но не под 1064. Статью посмотрел, спасибо. Хорошо, но... малейшие проблемы с качеством оптики, и ЗГ заведется на второй моде. Я просто не смогу обеспечить столь высокие требования к плоскопараллельному резонатору. Кстати, у SSY-1 у отдельных экземпляров пространственно TEM00, благодаря особенностям конструкции модулятора. Судя по всему, тот же модулятор иногда случайно начинает работать как эталон Фабри-Перо. Я знаю как минимум трех парней, которым удалось переделать SSY-1 под голографию. Но, повторяю, такой путь я считаю бесперспективным и собираюсь использовать SSY-1 исключительно в качестве стержня с накачкой в удобном корпусе, полностью заменив обратную связь. Стержень там нормальный, модулятор тоже. В качестве прототипа я использую конструкцию задающего генератора лазера, который работает на студии голографии на ВВЦ. Детально проанализировав ее и в очередной раз перечитав Звелто, я отметил там некоторые существенные особенности, которые непременно должны быть и в моей конструкции. Кольцевой однонаправленный резонатор и именно пассивный, не активный модулятор добротности - в их числе. Они там играют ОЧЕНЬ существенную роль в получении хорошей длины когерентности.
"И Фарадея видел в пределах 50 баксов" "Не верю!" - Станиславский. Одни магниты для магнитной системы больше стоят. "...малейшие проблемы с качеством оптики, и ЗГ заведется на второй моде. Я просто не смогу обеспечить столь высокие требования к плоскопараллельному резонатору". Какая такая вторая мода? Да, плоскопараллельный резонатор капризен. Так поставьте радиусное глухое зеркало, сместите его (резонатор) в область устойчивости - и всё Вам будет. Кстати, заметили? В сатье про голографию у чудака подвижки для оптики - "Newport", но приклеены к деревянной доске! Полный ПЭ!
Такие цены бывают при покупке б/у оптических компонентов на аукционе "большой кучей". Продавец часто сам точно не знает, что продает. Вот один из примеров такой кучи: http://cgi.ebay.com/ws/eBayISAPI.dll?Vi ... 0225991513 Мне уже удавалось покупать таким образом, например, подвижки для пинхола за $20 при их оригинальной цене свыше $500. Поясняю. В плоскопараллельном резонаторе, как и в любом другом двунаправленном резонаторе, в рабочем теле лазера будет стоячая волна. (В однонаправленном кольце можно ограничить область существования стоячей волны внутренней частью эталона и не позволять ей быть в рабочем теле). В узлах этой стоячей волны усиление не происходит, в результате около 40% объема стержня в генерации на нужной моде не участвует. Но накачка в эти 40% идет, и в усилении любых паразитных мод (даже тупо суперлюминесцентно) они принимают участие очень охотно. Это резко повышает требования к эталону, а в случае наносекундных импульсов в кристаллах с большим усилением засорение пучка излучением этих 40% может заметно уменьшить когерентность. Плавали, знаем. Заметил. Халтура. Я и сам иногда так делаю - временно, разумеется, для прикидки. Деревянная доска гуляет, но ее гуляния очень медленные. Несколько часов доска держит без проблем, а больше и не надо - за это время я успеваю все прикинуть, начерно настроить, итоговые положения линз замерить и сделать чертежик нормальной металлической рамы. Макетная плата, так сказать. Денисюк на полупроводнике у меня на доске собран вообще на постоянной основе - вибрации дерево поглощает замечательно, а точных юстировок схема не требует, так что пусть себе гуляет.
