Abstract:
A laser system for providing a rapidly steerable laser output beam. The laser system includes a phase conjugate reflector (21), laser gain medium (22) and its associated pump source (23), an output coupling device (24), and an optical element (25) which selectably controls the transverse lasing mode of the laser system. The components are arranged to form a laser oscillator between the phase conjugate reflector and the optical device, and is operated in such a manner that each selected transverse mode of laser operation generates an output beam from the system which has a different wavefront tilt. Accordingly, the output beam is steerable and is dependent upon the selected transverse mode which is currently lasing in the oscillator.
Abstract:
A self-pumped phase conjugate mirror and method in which an optical beam (20) is applied to a crystal (18) formed from a photorefractive material, the beam is deflected back into the crystal as a return beam (30) to cross-couple with the input probe beam (20) and an alternating electric field is applied across the crystal to establish a photorefractive index grating shift of about 90° and bring the crystal gain up to a level at which phase conjugation takes place. By a suitable selection of field strength and frequency, and an angle between the probe and return beams within the crystal of less than about 5° (3° for GaAs), semiconductor materials with electro-optic coefficients of less than about 10 picometers/volt can be used as the conjugating medium. Such materials have previously not worked in a self-pumped conjugator, but are much more readily available, more responsive, and have improved bandwidths compared to substantially higher electro-optic coefficient refractive materials that have been used in prior inherently self-pumped conjugators.
Abstract:
Enhanced energy transfers are achieved between optical beams (10, 12) by operating at wavelengths in the near-bandgap region of a photorefractive material, and employing an electrorefractive effect previously proposed only for single beams. An electric field is applied across a photorefractive medium (4) of sufficient intensity to induce an electrorefractive coupling and consequent energy transfer between the beams (10, 12). Gain enhancements are possible by orienting the photorefractive medium (4) to obtain an electro-optic as well as an electrorefractive effect, and by a moving grating technique. The direction of energy transfer between the beams is controlled by the electric field direction, and can be reversed by reversing the field (18). Operation in the infrared region is made possible with semi-insulating materials. Applications include optical switches, amplifiers and phase conjugators.
Abstract:
On parvient à effectuer des transferts d'énergie améliorés entre des faisceaux optiques (10, 12) en opérant à des longueurs d'ondes se trouvant dans la région d'interbande d'une matière photoréfractive, et en employant un effet électroréfractif proposé antérieurement uniquement pour des faisceaux individuels. On applique un champ électrique dans un milieu photoréfractif (4) d'intensité suffisante pour induire un couplage électroréfractif puis un transfert d'énergie entre les faisceaux (10, 12). Des améliorations de gains sont possibles par orientation du milieu photoréfractif (4) afin d'obtenir un effet électro-optique et électroréfractif, et à l'aide d'une technique de réseau mobile. Le sens du transfert d'énergie entre les faisceaux est régulé par le sens du champ électrique, et peut être inversé par inversion du champ (18). Un fonctionnement dans la région de l'infrarouge est rendu possible à l'aide de matières semi-isolantes. On compte parmi les applications les commutateurs, les amplificateurs et les dispositifs de conjugaison de phases optiques.
Abstract:
A self-pumped phase conjugate mirror and method in which an optical beam (20) is applied to a crystal (18) formed from a photorefractive material, the beam is deflected back into the crystal as a return beam (30) to cross-couple with the input probe beam (20) and an alternating electric field is applied across the crystal to establish a photorefractive index grating shift of about 90° and bring the crystal gain up to a level at which phase conjugation takes place. By a suitable selection of field strength and frequency, and an angle between the probe and return beams within the crystal of less than about 5° (3° for GaAs), semiconductor materials with electro-optic coefficients of less than about 10 picometers/volt can be used as the conjugating medium. Such materials have previously not worked in a self-pumped conjugator, but are much more readily available, more responsive, and have improved bandwidths compared to substantially higher electro-optic coefficient refractive materials that have been used in prior inherently self-pumped conjugators.
Abstract:
Miroir à conjugaison de phase à auto-pompage et procédé dans lequel un faisceau optique (20) est appliqué à un cristal (18) composé d'un matériau photorétractif, le faisceau étant dévié de nouveau en direction du cristal sous la forme d'un faisceau de retour (30) pour former un couplage transversal avec le faisceau d'entrée de sonde (20), et un champ électrique alternatif est appliqué à travers le cristal pour provoquer un déphasage de 90° environ du réseau de l'indice de photorétraction et amener vers le gain du cristal jusqu'à un niveau auquel la conjugaison de phase se produit. Par une sélection appropriée de la fréquence et de l'intensité du champ, et avec un angle inférieur à environ 5° (3° pour le GaAs) entre les faisceaux de sonde et de retour dans le cristal, il est possible d'utiliser en tant que milieu de conjugaison des matériaux semiconducteurs présentant des coefficients électro-optiques inférieurs à environ 10 picomètres/volt. Il n'a pas été possible de faire fonctionner jusqu'à présent dans un conjugateur à auto-pompage les matériaux ci-décrits, qui sont plus aisément plus disponibles, qui présentent de meilleures réactions, ainsi que des largeurs de bandes améliorées par rapport aux matériaux réfracteurs à coefficient électro-optique sensiblement plus élevé qui ont été utilisés dans les conjugateurs à auto-pompage de l'art antérieur.