Газовый лазер Советский патент 1990 года по МПК H01S3/22 

Изобретение относится к области квантовой электроники и может быть испольэовано при изготовлении газовых лазеров. Целью изобретения является повышение стабильности параметров и устойчивости к механо-климатическим воздействиям . На чертеже показан предложенный газовый лазер в разрезе. Лазер состоит из оболочки I с но кой 2, внутри которой находится раз рядный капилляр 3, окруженный с одного торца кольцевым катодом 4, Шты ковый анод 5 расположен на противоположном торце разрядного капилляра В оболочке расположены пружины 6, 7 зеркала 8, 9, пьезокерамика 10 и вкручивающаяся втулка 11, соединенная с ножкой. Кольцевой катод 4 удерживается калиброванным опорным цилиндром 12, расположенным соосно оболочке и охватьшающим конец капилляра с выходным зеркалом 8 и пьезокерамикой 10, прижатыми к торцу капилляра через пружину 7, регулируемую втулкой 11 положение которой определяет стелень сжатия пружин. Ножка 2 вьтолнена в виде двойного 30 цилиндра, из которых наружный цилиндр 13 через развертку герметично соединен с оболочкой. Внутренний цилиндр 14 имеет сужение для шарнирного соединения с опорным циливдром 1 Во внутренний цилиндр ножки впаяна втулка, соединенная с электровводом 15 для подачи напр1яжения на пьезркерамику. Торцовые части цилиндра герметизированы-оп тическими окнами 16, 17 для выхода излучения лазера. Газовый лазер работает следующим образом. При приложении напряжения к штыревому аноду 5 и поддержании к тода 4 под потенциалом земли в лазер зажигается разряд. Под потенциалом земли вместе с катодом благодаря электрическому соединению находится и передняя поверхность пьезокерамики 10. Подачей управляющего напряжения на заднюю стенку пьезокерамики через втулку 1 и пружину 7 обеспечи вается перемещение 8 и поддерживается оптимальное расстояние между зеркалами 8, 9 и точность их положения. Порядок изготовления лазера следующий. Изготавливается оболочка 1, разрядный капилляр 3 и ножка 2. В оболочку вставляется капилляр 3 с пружиной 6, зеркалом 9 и катодом 4. Накапилляр со стороны катода надевается опорный калиброванный цилиндр 12 с ножкой 2, которая сваривается с оболочкой I так, чтобы катод 4 надежно удерживался опорным цилиндром, а зеркало 9 прижималось к торцу капилляра 3 с достаточным усилием. Через открытый конец ножкн в опорный цилиндр устанавливается пьезокерами- ка 10, второе зеркало 8, пружины 7, 1 оторые сжимаются и фиксируются вкручиванием втулки 1 до необходимого усилия /5 кг/ для надежного удержания зеркала 8 на торце капилляра. В таком положении проверяется правильность сборки и контролируется параллельность расположения зеркал. ВварИвание окна 16 в торцовой части ножки являетсй заключительной операцией. Температура в -зоне зеркала при герметизации оболочки лазера известных конструкций обычно выше 330350°С. Указанную температуру могут вьщержать ограниченные виды зеркал, например с покрытием из окиси титана. Широко распространенные зеркала с покрытием Ип ,5s М, F указаниую температуру не выдерживают и разрушаются .: В рассматриваемом газовом лазере за счет размещения соосно оболочке л калиброванного Опорно го цилиндра, | плотно охватывающего конец капилляра с пьезакерамикой выходным зеркалом . и пружиной, исключается их перемещение в радиальном направлении, тогда как в осевом направлении они могут свободно перемещаться, что повьпцдет стабильность параметров и устойчивость работы при механо-климатичес- ких воздействиях. Положение зеркала в поджатом состоянии определяется торцевой поверхностью капилляра, к которой оно примыкает, причем правильность их расположения, соосность и параллельность зеркала можно контролировать после сборки внутренней арматуры прибора перед оконча тельной его герметизацией, тогда как в из- . вестном лазере такая проверка невозможна. Это значительно повышает выход годных приборов. Кроме того, соосное с оболочкой и ножкой расположение опорного калиброванного цилиндра позволяет получить дополнитель3 12680 ный зазор между местом разогрева и зеркалом при герметизации оболочки лазера. Это -значительно снижает температуру зеркала при сварке, что предотвращает разрушение покрытия и5 повьшает выход годных приборов. В от известной конструкЦ11И, в котором окончательная сварка прибора осуществляется по оболочке :диаметром порядка 85 мм, в лазере10 по изобретению герметизация окна диа;метром 28-30 мн зяачительно снижает ct-eneifb разогрева зеркала (до 15058480°С/, что также позиоляет сохранить gpo зеркальное покрытие, а следова- тельно, увеличить технологический выход приборов. Шарнирное соединение ножки с опорньгм цилиндром обеспечивает удержание катода с равномерньм распределением усилия вдоль стенок цилиндра и иск.точает электрический пробой с пьезокерамики на катод вдоль наруж- . ной периферии разрядного капилляра, за сче чего повьппается технологический выход приборов.

ГАЗОВЫЙ ЛАЗЕР, содержащий оболочку с электродами и разрядным капилляром, на торцах которого установлены зеркала с помощью пружин, расположенных в ножке, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности параметров и устойчивости к механо-климатическим воздействиям, соосно оболочке размещен калиброванный опорный цилиндр, плотно охватывающий конец капилляра с выходным зеркалом и пружиной, которая . противоположной от зеркала стороны соединена через регулируемую втулку с электровводом, закрепленным в ножке, торец которой герметизирован оптическим окном, а цилиндрическая часть шарнирно соединена с опорным цилиндром.