Газовый лазер

 

1. ГАЗОВЫЙ ЛАЗЕР, содержащий разрядную камеру, электроды возбуждения, резонатор с отражателями, буферный объем, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и одновременно увеличения мощности излучения, разрядная камера вьтолнена в виде цилиндра с установленными внутри него, вдоль его оси, коаксиальными цилиндрическими электродами, причем объем, заключенный между стен-ками внутреннего электрода, является буферным объемом; резонатор образован отражателями, расположенными по торцам камеры так, что на одном торце расположено осевое зеркало, прозрачное для лазерного излучения, и кольцевое непрозрачное зеркало с шириной кольца, соответствующей расстоянию между электродами, а на другом торце расположен отражатель - преобразователь.2.Лазер по п.1, о т л и ч а ю -щ и и с я тем, что отражатель - преобразователь вьтолнен биконическим.3.Лазер по пЛ, отличаю- >& щ и и с я тем, что отражатель - преобразователь вьтолнен в виде конического аксикона с углом при вершине конуса, равным, например, удвоенному углу Врюстера.4.Лазерпо пп, 1,2 и 3, о т л и - чающийся^ тем, что на одном из электродов расположена система охлаждения.(ЛСПсл -^ ^а $ S в 1 2 7 fO////// /_/^i-=t-/JOQUOOIeOQQQ>&

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 11 01 $ 3/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

1 (21) 1975042/25,1975044/25 (221 03.12.73 (46) 23.11,87. Бюл. Р 43 (71) Казанский авиационный институт им.А.Н.Туполева (72) Ю.Е.Польский (53) -621.375.8(088.8)

1 (56) Freed С. "Sealed-off operation

: of stable СО lasers " . Арр1, Phys . Lett, ч.18, н 10, р.458-461, 1971.

Патент Франции М 2092912, кл. Н 01 S 3/00, опублик.)972 r. (54)(57)1. ГАЗОВЫЙ ЛАЗЕР, содержащий разрядную камеру, электроды возбуждения, резонатор с отражателями, буферный объем, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и одновременно увеличения мощности излучения, разрядная камера выполнена в виде цилиндра с установленными внутри него, вдоль его .оси, коаксиальными цилиндрическими электродами, причем объем, заключенный между стенÄÄSUÄÄ 557715 А. ками внутреннего электрода, является буферным объемом; резонатор образован отражателями, расположенными по торцам камеры так, что на одном торце расположено осевое зеркало, прозрачное для лазерного излучения, и кольцевое непрозрачное зеркало с шириной кольца, соответствующей расстоянию между электродами, а на другом торце расположен отражатель — преобразователь.

2. Лазер по п.l, о т л и ч а ю— шийся тем, что отражатель " преобразователь выполнен биконическим.

3. Лазерпоп.1, отличаю— шийся тем, что отражатель †. преобразователь выполнен в виде конического аксикона с углом при вершине конуса, равным, например, удвоенному С углу Брюстера.

4. Лазерпо пп.l,2и 3, о т л ич а ю шийся тем, что на одном из электродов расположена система Qll охлаждения. Сл

7715

1 55

Изобретение относится к лазерной технике и может быть использовано при создании компактных газовых лазеров повышенной мощности.

В настоящее время для повышения мощности генерации лазеров со стационарным составом газа увеличивают длину лазера. Недостатками подобных конструкций являются большие линейные размеры и ненадежность.

Известны лазеры с линейным резонатором, имеющие увеличенное поперечное сечение, например лазер, в котором, газоразрядный промежуток выполнен в ряде набора параллельных капиллярных трубок, омываемых охлаждающей жидкостью. В таких конструкциях резко возрастают потери за счет рассогласования поперечного сечения активной среды с полем линейного оптического резонатора.

Цель изобретения — уменьшение габаритов лазера с одновременным увеличением мощности излучения.

Укаэанная цель достигается тем, что в газовом лазере, содержащем разрядную камеру,.электроды возбуждения, резонатор с отражателями и буферный объем, разрядная камера выполнена в виде цилиндра с установленными внутри него, вдоль оси его, коаксиальными цилиндрическими электродами, причем объем, заключенный между стенками внутреннего электрода, является буферным объемом. Резонатор образован отражателями, расположенными по торцам камеры таким образом, что на одном торце находятся осевое зеркало, прозрачное для лазерного излучения, и кольцевое непрозрачное зеркало с шириной кольца, соответствующей расстоянию между электродами, а на другом торце установлен отражатель— преобразователь.

Отражатель — преобразователь может быть выполнен биконическим;: в виде конического аксикона с углом при вершине конуса, равным, например, удвоенному углу Брюстера.

На одном из электродов, например внутреннем, может быть расположена система охлаждения.

На фиг.fa показан предложенный газовый лазер с отражателем — преобразователем в виде аксикона; на фиг.1б - газовый лазер с биконическим отражателем — преобразователем.

Лазер состоит из разрядной каме- ры 1, замкнутый рабочий объем 2 которой заполнен рабочей смесью газов, и аксиального оптического резонато"

6 ра, образованного осевым зеркалом 3, отражателем " преобразователем 4 и кольцевым зеркалом 5. Осевое 3 и кольцевое 5.зеркала расположены на основании 6, ограничивающем рабочий объем, который с противоположной стороны ограничен отражателем — преобразователем. Внутри рабочего объема расположена коаксиальная система возбуждения, состоящая из внутреннего цилиндра 7 и электродов 8. На внутреннем цилиндре закреплена система охлаждения 9. На чертеже показаны также акустические поверхности 10 и ось симметрии 11 аксиального оптического резонатора.

Внутренний объем лазера заполнен рабочей смесью газов. Система из электродов 8 и цилиндра 7 обеспечива2 ет возбуждение рабочей смеси газов резонатора. При этом газовый объем внутри цилиндра 7 не возбужден и является буферным объемом. Большое поперечное сечение области цилиндрическоЗ0 ro светового пучка обеспечивает увеличение объема активной среды и соответственно повышение выходной мощнос" ти лазера. Небольшое расстояние между центральным электродом цилиндром 7 и наружной системой электродов 8, и кожухом лазера позволяет получить большой коэффициент усиления и обеспечить необходимый температурный режим рабочей смеси газов. Для повыше40 ния эффективного лазера на внутреннем цилиндре 7 закреплена система охлаждения 9.

В лазерах, работающих в видимой и ближней инфракрасной областях спектра, где имеются оптическИе материа45 лы с малым затуханием, отражатель— преобразователь выполняется в виде аксикона (фиг.1,а ). При этом, для уменьшения потерь на отражение угол при вершине аксикона целесообразно выбирать равным удвоенному углу Брюстера. В лазерах, работающих в средних инфракрасных областях, где нет материалов с малым затуханием, отражатель — преобразователь выполняется, биконическим (фиг.1,б ).

Предложенный лазер позволяет получить значительные мощности при неболь" ших габаритах. Наличие. большого балТехред А.Кравчук

Корректор О.Кравцова

Редактор О. Сильнягина

Тираж 625

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Подписное

Заказ 5910

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектная,4 3

5577)5 ластного внутреннего объема, запол- нию срока службы "отпаянных" лазеров. ненного рабочей смесью газов, в кото- При небольшом расстоянии между электром отсутствует разряд, способствует родами и относительно малой длине сохранению постоянного состава рабо- резонатора лазер может обеспечить од.5 чеи смеси и, следовательно, повыше- ночастотный режим генерации.