СПОСОБЫ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО КОНТРОЛЯ ИНВЕРСИИ НАСЕЛЕННОСТИ ЛАЗЕРНОЙ СРЕДЫ И УСТРОЙСТВА ИХ РЕАЛИЗУЮЩИЕ

1. Способ дифференциального контроля инверсии населенности лазерной среды, состоящий в спектральном анализе ответвленной части мощности усиленной спонтанной эмиссии (ASE) в процессе накачки, путем относительного сравнения плотности спектра ASE в двух областях: длинноволновой и коротковолновой, посредством узкополосной фильтрации на входах двух оптоэлектронных преобразователей, подключенных к а.ц.п. контроллера, управляющего накачкой и/или мастером-осциллятором.
2. Способ дифференциального контроля инверсии населенности лазерной среды по п.1, в котором сопоставляют участки спектра из двух областей в окрестности максимальных плотностей спектра.
3. Способ дифференциального контроля инверсии населенности лазерной среды по п.1, в котором относительное сравнение выполняют синхронно по двум областям спектра ASE в виде отношения амплитуд, соответствующих плотностей спектра или в виде разности по децибельной шкале.
4. Способ дифференциального контроля инверсии населенности лазерной среды по п.1, в качестве которой используют один из ряда лазерных материалов:
- стекло,
- монокристалл,
- оптическое волокно, кварцевое или сапфировое, или полимерное.
5. Способ дифференциального контроля инверсии населенности лазерной среды по п.4, в котором используют лазерные материалы, содержащие металлы из группы редкоземельных, в частности Er, Yb.
6. Способ дифференциального контроля инверсии населенности лазерной среды по п.5, в котором контролируют превышения допустимого уровня накачки в условиях непрерывной или импульсной лазерной генерации, или оптического усиления.
7. Способ дифференциального контроля инверсии населенности лазерной по п.6, в котором контроль осуществляют посредством контроллера, принимающего через а.ц.п. выходные сигналы оптоэлектронных преобразователей и сопоставляющего отношение их амплитуд с ранее заданным табличным значением.
8. Способ дифференциального контроля инверсии населенности лазерной среды по п.7, в котором осуществляют ограничение роста инверсии населенности посредством изменения уровня накачки под управлением контроллера.
9. Способ дифференциального контроля инверсии населенности лазерной среды по п.7, в котором осуществляют импульсное ограничение роста инверсии населенности при старте импульса излучения мастер-осциллятора, запускаемого управляющим сигналом контроллера, сбрасывающего инверсию населенности к низкому уровню после лазерной генерации при каждом импульсе.
10. Способ дифференциального контроля инверсии населенности лазерной среды импульсного лазера по кинетике нарастания ответвленной части ASE в процессе накачки, состоящий:
- в дифференцировании во времени части ответвленной нарастающей мощности ASE в интервале между импульсами,
- в сравнении с табличным значением отношения двух максимальных результатов дифференцирования из области начального роста ASE и в конце интервала,
- в принятии решения на изменение уровня накачки и/или запуск очередного импульса мастер-осциллятором.
11. Устройство дифференциального контроля инверсии населенности лазерной среды импульсного лазера по спектральному анализу ответвленной части мощности ASE в процессе накачки включающее:
- два оптоэлектронных преобразователя, входы которых через узкополосные оптические фильтры параллельно подключены к Y-ответвителю, общий вход которого подключен к ответвителю мощности ASE лазерной среды,
- контроллер с двумя входными а.ц.п. для циклического приема в промежутках между импульсами выходных сигналов оптоэлектронных преобразователей, вычисления отношения их амплитуд, сравнения величины отношения с табличным значением и управления исполнительными устройствами посредством ц.а.п.,
- первое исполнительное устройство - устройство накачки, изменяющее уровень накачки, вплоть до выключения для защиты от оптического пробоя,
- второе исполнительное устройство - мастер-осциллятор, формирующий входной стартующий импульс, сбрасывающий инверсию населенности среды в исходное состояние с низким уровнем инверсии.
12. Устройство дифференциального контроля инверсии населенности лазерной среды оптического усилителя по спектральному анализу ответвленной части мощности ASE в процессе накачки, включающее:
- два оптоэлектронных преобразователя, входы которых через узкополосные оптические фильтры параллельно подключены к Y-ответвителю, общий вход которого подключен к ответвителю мощности ASE лазерной среды,
- контроллер с двумя входными а.ц.п. для приема выходных сигналов оптоэлектронных преобразователей, вычисления отношения их амплитуд, сравнения величины отношения с табличным значением и управления исполнительным устройством посредством ц.а.п.,
- исполнительное устройство - устройство накачки, изменяющее уровень накачки, вплоть до выключения для защиты от оптического пробоя.
13. Устройство дифференциального контроля инверсии населенности лазерной среды импульсного лазера по кинетике нарастания ASE в процессе накачки, включающее:
- оптоэлектронный преобразователь, вход которого подключен к ответвителю мощности ASE лазерной среды,
- контроллер с входным а.ц.п. для приема в промежутках между импульсами и дифференцирования во времени выходного сигнала оптоэлектронного преобразователя, вычисления отношения двух максимальных амплитуд, сравнения величины отношения с табличным значением и управления исполнительными устройствами посредством ц.а.п.,
- первое исполнительное устройство - устройство накачки, изменяющее уровень накачки, вплоть до выключения для защиты от оптического пробоя,
- второе исполнительное устройство - мастер-осциллятор, формирующий входной стартующий импульс излучения, сбрасывающий инверсию населенности среды в исходное состояние.