Импульсный газовый лазер Советский патент 1988 года по МПК H01S3/22 

Изобретение относится к области квантовой электроники и может быть использовано при создании газовых лазеров со стабилизацией давления ак тивной среды. Известен газовый лазер на парах металлов, в котором для поддержания постоянной газовой смеси в разряде постоянного тока использовано средст во стабилизации давления. Для стабилизации давления паров металлов использован метод сравнения напряжения горения с эталонным напряжением, величина которого уатанавлив ется равным оптимальному. При измене нии температуры окружающей среды изме няется концентрация паров металла в активном элементе, что приводит к изменению напряжения горения. Недостатком известного лазера явля ется то, что средство стабилизации давления газа приемлемо только для ла зеров с непрерывным разрядом, так как напряжение горения разряда является стабильным параметром только для разряда постоянного тока. Импульсный раз ряд характеризуется пиковым значением напряжения. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является известный импульсный газовый лазер, содержащий устройство возбуждения и разрядную камеру с устройством стабилизации давления газа, включающим клапан-дозатор, датчик давления газа схему сравнения и исполнительный механизм. Известный газовый лазер содержит устройство возбуждения, включающее импульсный трансформатор и коммутатор в его первичной цепи. Б качестве датчика давления газа служит фотоэлектрическое устройство, установленное на выходе лазера и регистрирующее интенсивность излучения. При уменьшении давления газа в активном элементе уменьшается мощность излучения, в результате уменьшается сигнал, снимаемьй с фотоэлектрического датчика. Этот сигнал подается в схему сравнения, с выхода которого сигнал поступает на вход клапан-дозатор. Стабилизация давления газа основана на использовании зависимости пиковой мощности излучения от давления. При уменьшении сигнала ниже заранее заданной величины срабатывает исполнительный механизм, включающий клапан-дозатор и давление в активном э-лементе восстанавливается . Существенным недостатком данного лазера является невысокая стабильно.сть мощности излучения импульсного лазера. Допускается ошибочное включение клапана-дозатора при увеличении давления, а также при появлении других причин, вызывающих уменьшение мощности излучения. Кроме того, лазер имеет систему стабилизации, включающую фотоэлектрический датчик, что усложняет конструкцию лазера. Целью изобретения является увеличение мощности лазера и ее стабилизация . Эта цель достигается тем, что в импульсном газовом лазере, содержащем разрядную камеру с электродами, источник питания и датчик давления газа в камере, соединенный со средством для стабилизации давления газа в камере, в лазер введен импульсный трансформатор, накопитео1ьный конденсатор и коммутатор, при этом первичная обмотка трансформатора включена последовательно с накопительным конденсатором и коммутатором, а вторичная обмотка подсоединена к электродам, источник питания подсоединен к накопительному конденсатору, а датчик давления выполнен в виде пикового вольтметра, подсоединенного к накопительному конденсатору, через диод, полярность которого противоположна полярности источника питания. Изобретение поясняется чертежом, на котором изображена схема лазера, . Лазер включает в себя импульсный трансформатор 1, накопительный кон денсатор 2 и тиратрон 3, используемый в качестве коммутатора, и устройство стабилизации давления газа в разрядной камере 4, включающее генератор газа 5, датчик давления 6, схему сравнения 7 и исполнительньй механизм 8. Вход устройства возбуждения соединен с источником питания лазера (ИПЛ) У. Датчик давления 6 газа вьшолнен в виде пикового вольтметра, представляющего собой делитель напряжения {резистор и конденсатор). Через диод обратной полярности он подключен к аноду тиратрона 3. Датчик давления (пиковый вольтметр) 6, подключенный к аноду тиратрона 3, измеряет напряжение отрицательной полярности (обратное напряжение) на нем. Обратное напряжение возникает за счет рассогл сования в схеме устройства возбуждения при перезарядке накопительного конденсатора 2. Электроды разрядной камеры 4 подключены ко вторичной обмотке трансформатора 1 и при давлени газа, близком к оптимальному, сопротивление активного элемента, приведенное к первичной цепи трансформатора, согласовано с внутренним сопротивлением коммутатора (тиратрона) 3. Обратное напряжение на аноде тиратрона 3 при этом незначительное. В процессе эксплуатации прибора происходит изменение давления газа в активном элементе, что приводит к рассогласованию схемы устройства возбуждения лазера и изменению обратного напряжения Upjp на аноде тиратрона. Эта зависимость и используется для контроля давления газа в активном эле менте. При включении ИПЛ 9 накопительный конденсатор 2 заряжается до напряжения + Uj. После срабатывания коммутатора 3 конденсатор 2 перезаряжается до величины . При давлении газа в активном элементе, близком к оптимальному, величина этого напряжения не превьшает некоторого заранее за, i данного значения (и д,р ), соответствующего критическому давлению. Велиния газа в разрядной камере лазера, что позволяет увеличить мощность лазера, увеличить стабильность мощности излучения лазера. чина обратного напряжения ( } измеряется пиковым вольтметром 6 и подается на один из входов схемы сравнения 7. На второй вход схемы сравнения подается напряжение U ор определяющее порог срабатывания схемы. Если величина изменения обратного напряжения не поевьшает порог срабатьшания, сигнал с выхода схемы сравнения равен 0. В процессе работы при изменении давления газа в активном элементе изменяется обратное напряжение (U р. ), прикладываемое к аноду тиратрона. При увеличении изменения обратного напряжения свыше порога срабатьгоания на выходе схемы сравнения появляется сигнал, разрешающий включение исполнительного механизма 8. Происходит управление генератором газа 5, давление газа в активном элементе изменяется, улучшается согласование схемы и уменьшается величина обратного напряжения на аноде тиратрона, а сигнал на выходе схемы сравнения становится равным нулю и происходит отключение исполнительного механизма. Таким образом, лазер по изобретению обеспечивает стабилизацмо давле

ИМПУЛЬСНЫЙ ГАЗОВЫЙ ЛАЗЕР, содержащий разрядную камеру с электродами, источник питания и датчик давления газа в камере, соединенный со средством для стабилизации давления газа в камере, отличающийся тем, что, с целью увеличения мощности лазера и ее стабилизации, в лазер введен импульсный трансформатор, накопительный конденсатор и коммутатор, при этом первичная обмотка трансформатора включена последовательно с накопительным конденсатором и коммутатором, а вторичная обмотка подсоединена к электродам, источник питания подсоединен к накопительному конденсатору, а датчик давления выполнен в виде пикового вольт метра, подсоединенного к накопительному конденсатору через диод, полярность которого противоположна полярности источника питания. LJ ел о со 00