Составной лазер Советский патент 1985 года по МПК H01S3/00 

Изобретение относится к лазерной ; технике и предлагается для примене- ния в лазерной медицине, лазерной технологии и других областях техники,5

Известен составной лазер, состой(ий из нескольких отдельных лазерных излучателей и многогранной отраающей призмы, число граней которой . авно количеству излучателей 1 }. О злучатели расположены по окружности адиально. В центре круга помещена ногогранная призма. Отражающие грани призмы образуют угол 45° с направ- ением излучения отдельных лазерных 15 злучателей. Отраженное многогранной отражающей призмой лазерное изучение направляется вдоль оси симметрии призмы. Недостатками известнего составного лазера являются не- 20 высокая средняя плотность мощности лазерного излучения по сечению составного пучкаИ большие габариты. При этом сечение составного пучка заполнено пучками излучения отдель- 25 ных лазерных излучателей только по периферии по кольцу.

Наиболее близким к изобретению, является составной лазер, содержащий, лазерные излучатели, расположен- зо ные параллельно друг другу 2.

Указанная система включает несколько отдельных лазерных излучателей, установленных на единой несущей раме. Отдельные лазерные излучатели 35 расположены параллельно друг другу таким образом, что оси отдельных пучков лазерных излучений указанных излучателей расположены в одной плоскости. Отдельные лазерные пучки наг 0 ходятся на расстоянии относительно друг друга, превышающем поперечный габаритный размер отдельного лазерного излучателя,

Недостатком последней системы 5 является низкая средняя плотность мощности лазерного излучения по сечению составного пучка.

Цель изобретения - увеличение средней плотности мощности лазер- 50 ного излучения по сечению составного пучка.

Это Достигается тем, что в составном лазере, содержащем лазерные излучатели, расположенные параллель- 55 но друг другу, лазерные излучатели расположены параллельными рядами, V при этом плоскости, проходящие через

оси лазерных излучателей каждого ряда, отстоят друг от друга для соседних рядов на расстоянии, равном диаметру пучка лазерного излучения, . число излучателей в каждом последующем ряду равно или на единицу больше числа излучателей в предьщущем ряду вплоть до плоскости симметрии рядов излучателей, число лазерных излучателей в рядах по другую сторону плоскости симметрии рядов излучателей зеркально отражает вьшеуказанное расположение излучателей до плокости симметрии, общее количество рядов излучателей равно максимальному количеству излучателей в ряде, лазерные излучатели снабжены зеркалами, установленными под углом к продольным осям резонаторов вышеуказанных излучателей таким образом, что центры зеркал пересекают вьшеуказаннь;е оси, зеркала закреплены ступенчато, соответственно рядам лазерных излучателей, при этом нормали к зеркалам совмещены с плоскостью соответствующего ряда излучателей, центры соседних зеркал закреплены друг от друга на расстоянии, проекция которого на гшоскость поперечного сечения составного пучка равна диаметру пучка лазерного излучения отдельного лазерного излучателя.

На чертеже изображен составной лазер.

Лазер содержит семь отдельных лазерных излучателей 1, установленных на раме 2, семь плоских зеркал 3 эллиптической формы, установленных .на держателях 4, а также семь блоков 5 питания лазерных излучателей, объединенных на стойке 6,

Лазерные излучатели 1 закреплены вертикально в раме 2 тремя рядами так, что первый и третий ряды содержат по два лазерных излучателя, а второй ряд - три лазерных излучателя. Оси излучения каждого ряда отдельных лазерных излучателей практически лежат в одной плоскости. Указанные плоскости в разных рядах параллельны друг другу и отстоят друг от Друга на расстоянии ду, не превьшающем по величине диаметр пучка D| лазерного излунения отдельного лазерного излучателя. Плоские зеркала 3 жестко закреплены на раме ступенчато над соответствующими тремя рядами лазерных излучателей. При этом центр каждого плоского зеркала 3 находится на пересечении с осью лазерного излучения соответствующего лазерного излучателя. По вертикали центры плоских зеркал 3 разнесены относительно друг друга на величину диаметра пучка D лазерного излучения отдельного лазерного излучателя.

Плоские зеркала 3 для первого и третьего излучателей установлены по вертикали на одинаковых ступенчатых уровнях. Ступенчатые зфовни второго ряда плоских зеркал 3 сдвинуты по вертикали относительно ступенчатых уровней первого ряда плоских эллиптических зеркал 3 на расстояние 42 не превышающее диамет- ра пучка излучения отдельного лазерного излучателя.

Максимально, плотная упаковка пучков лазерного излучения отдельных лазерных излучателей в общем пучке достигается цгри минимальных расстояниях ДУ и Z, при которых пучки лазерного излучения отдельных лазерных излучателей касаются друг друга в ближней зоне в отдельных точках.

Плоские зеркала 3 имеют зеркальную отражающую поверхность, совпадаЮ1ЦУЮ. с сечением пучка лазерного излучения отдельного лазерного излучателя.

В изобретении при подаче питания на лазерные излучатели лазерное излучение от отдельных лазерных излучателей направляется на плоские зеркала, которые отражают отдельные лазерные пучки параллельно друг другу и объединяют их в общий пучок лазерного излучения с максимально плотной упаковкой в поперечном сечении общегр пучка лазерного излучения. В ближЧ. ней зоне поперечные сечения пучков лазерного излучения отдельных лазерных излучателей после отражения от ; 5 плоских зеркал соприкасаются в отдельных точках, в дальней зоне ,попереч ные сечения отдельных пучков лазерного излучения вследствие расхождения пучков перекрывают друг друга и

10 образуют общий пучок лазерного излучения, в котором поперечные сечения пучков, лазерного излучения отдельных лазерных излучателей перекрывают друг друга. При этом мощность.составного

15 пучка лазерного излучения практически в семь раз превосходит мощность лазерного излучения отдельного лазерного излучателя, а средняя плотность мопщостн лазерного излучения по се0 чению составного пучка приближается к плотности мощности сечения пучка отдельного лазерного излучателя.

В других вариантах предлагаемого устройства предпочтительно использо5 вать 4, .7, 10, 14, 15, 16 и т.д. отдельных лазерных излзгчателей для обеспечения максимально плотной упаКОВ1СИ пучков излучения отдельных лазерных излучателей в объединенном

0 пучке;.

Предлагаемый составной лазер бьш использован при создании лазерной хирургической уста«овки с повышенной скоростью разреза биологических ткае ней. Применение в указанной установке составного лазера на четырех отдельных непрерывных углекислотных лазерах типа ЛГ-25 позволило довести скорость разреза мягких биологичес- , 0 |ких тканей в. условиях .гемостаЪа. и асептики до скорости разреза, обес- ,9 печиваемой обычным механическим режущим инструментом, не даняцим гемостаза и асептики.

СОСТАВНОЙ ЛАЗЕР, содержащий лазерные излучатели, расположенные параллельно друг другу, о тл и ч а ю щ и и с я тем, гго, с целью увеличения средней плотности мощности лазерного излучения по сечению составного пучка, лазерные излучатели расположены параллельными рядами, при этом плоскости, проходящие через оси лазерных излучателей каждого ряда, отстоят друг от друга для соседних рядов на расстоянии, равном диаметру пучка лазерного излучения отдельного лазерного излучателя, число излучателей в каждом последующем ряду равно шш на единицу больше числа излучателей в предьщущем ряду взсшоть до плоскости симметрии рядов излучателей, число лазерных излучателей в рядах по другую сторону плоскости симметрии рядов излучателей зеркально отображает вышеуказанное расположение излучателей до плоскости симметрии, общее количество рядов излучателей равно максимальному ко-- личеству излучателей в ряде, лазер- и ные излучатели снабжены зеркалами, установленными под углом к продольным осям резонаторов указанных излучателей таким образом, что центры (Л зерк.ал пересекают указанные оси, зеркала закреплены стуг нчато., соответственно рядам лазерных .излучателей, при этом нормали к зеркалам совме1Цены с плоскостью соответствующего ряда излучателей, центры соседних зеркал закреплены друг от СП друга на расстоянии, проекция котоо: рого на плоскость поперечного сече- 00 1ШЯ составного пучка равна диаметру .пучка лазерного излучения отдельного со лазерного излучателя,: 4