БЫСТРОПРОТОЧНЫЙ ЛАЗЕР Российский патент 1998 года по МПК H01S3/22 

Изобретение относится к лазерной технике, а именно к быстропроточным газоразрядным лазерам, и может быть использовано при создании технологических газовых лазеров.

Известны быстропроточные газоразрядные лазеры с закрытым контуром, содержащим средство прокачки, газоразрядную камеру и резонатор с поперечным возбуждением газового потока [1].

Недостатком таких лазеров является неравномерность плотности генерируемого пучка излучения и оптические искажения из-за снижения величины коэффициента усиления и повышения температуры в направлении течение газового потока в резонаторной полости.

Известен быстропроточный лазер, содержащий средство прокачки и газоразрядную камеру с резонатором, проточная часть резонатора разделена на секции таким образом, что в соседних секциях направление потока противоположно, при этом уменьшаются оптические искажения, возникающие по длине резонатора. Однако в быстропроточном лазере с замкнутым контуром при этом возникают перепады давления между соседними секциями, что ведет к снижению качестве генерируемого излучения и является недостатком данного технического решения [2].

Целью изобретения является повышение качества и увеличение мощности излучения быстропроточного лазера с замкнутым контуром.

Это достигается тем, что быстропроточном лазере, содержащем замкнутый контур, средство прокачки, газоразрядную камеру и резонаторную полость, замкнутый контур лазера содержит два последовательно расположенных средства прокачки, например компрессоры, и между каждым из них по крайней мере по одной газоразрядной камере и резонаторной полости.

На фиг. 1 изображена схема быстропроточного лазера; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг.1.

Замкнутый контур 1 быстропроточного лазера содержит два средства прокачки - осевые компрессоры 2 и 3, газоразрядные камеры 4 и 5 с резонаторными полостями 6 и 7, резонатор лазера образован зеркалам 8 и 9, полупрозрачным выходным зеркалом 10 и резонаторными полостями 6 и 7, объединенными герметичным каналом 11.

Быстропроточный лазер работает следующим образом.

На выходе из осевого компрессора 2 замкнутого контура 1 газовый поток разделяется на два симметричных, каждый из них охлаждается, при необходимости, в теплообменнике (не показан) и направляется в газоразрядные камеры 4 с резонаторными полостями 6, затем эти два потока соединяются в один, охлаждаются при необходимости в теплообменнике (не показан) и направляются на вход осевого компрессора 3. На выходе из осевого компрессора 3 газовый поток вновь разделяется на два симметричных, каждый из них охлаждается при необходимости в теплообменнике (не показан) и направляется в газоразрядные камеры 5 с резонаторными полостями 7, затем эти два потока соединяются в один, охлаждаются при необходимости в теплообменнике (не показан) и направляется на вход осевого компрессора 2, замкнутый контур 1 замыкается и цикл газа повторяется. Резонаторные полости 6 и 7 объединены с помощью зеркала 8, 9 и 10 и герметичного канала 11 в единый резонатор, что обеспечивает вывод генерируемого лазерного излучения 12.

Наличие двух осевых компрессоров 2 и 3, их последовательное расположение в замкнутом контуре 1 и размещение между каждым из них в рассмотренном примере двух газоразрядных камер 4 и 5 с резонаторными полостями 6 и 7 увеличивает скорость циркуляции газовой смеси в замкнутом контуре 1, что позволяет увеличить мощность лазерного излучения, а также обеспечивает равенство давлений в соседних резонаторных полостях 6 и 7 при встречном направлении потока в них и, как следствие, высокое качество генерируемого лазерного излучения.

Использование: изобретение относится к лазерной технике, а именно к быстропроточным газоразрядным лазерам, и может быть использовано при создании технологических газовых лазеров. Замкнутый контур быстропроточного лазера содержит два средства прокачки - осевые компрессоры и газоразрядные камеры с резонаторными полостями, резонатор лазера образован двумя зеркалами, полупрозрачным выходным зеркалом и резонаторными полостями, объединенными герметичным каналом. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Быстропроточный лазер, содержащий замкнутый контур, средство прокачки, газоразрядную камеру и резонаторную полость, отличающийся тем, что замкнутый контур содержит два последовательно установленных средства прокачки, между которыми расположены по крайнем мере по одной газоразрядной камере и резонаторной полости. 2. Лазер по п.1, отличающийся тем, что в качестве средства прокачки использованы компрессоры.