Активный элемент газового лазера Советский патент 1992 года по МПК H01S3/34 

1 5 Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано в производстве активных элементов газовых лазеров.

Цепью изобретения является повышение мощности излучения и долговечности активного элементе.

Не фиг, представлен предлагаемый активный элемент, общий вид; на фиг.2 - сечение оптического узла

Разрядный капилляр I герметично соединен с катодом 2, анодом 3, наконечниками 4 оптических узлов. Кая дый наконечник 4, сошлифованный под углом еб , герметично соединен методом сварки или стеклоцементом с оптическим окном 5 выполненным из стекла с таким же коэффициентом термического расширения, что и у иако- / яечниха В углубления б наконечника установлено кварцевое окно 7,,которое с одной, стороны контактирует с окном 5 е другой с пружиной 8,

которая обеспечивает надежный оптический контакт окон. Пружина 8 выполнена в виде гофрированного дискового кольца. Углубление 6 смещено относительно оси полусферы наконечника вдоль большой оси эллипса отверстия капилляра в сторону отклонения луча при прохождении им оптического окна. Величина смещения h определяется зависимостью

h e ,

где t - толщина квардевого окна, мм; - Угол, равный среднеарифметическому значению углов Брюс- тера для дополнительного и основного окон, град. Изготовление активного элемента осуществляют в следующем порядке.

Капилляр калибруют, сваривают со сферическими наконечниками 4, которые обрезают и шлифуют под углом {tL, определяемым как среднеарифметиЈ 1

СЛ 4ь 00

00

ческое значение углов Брюстера для дополнительного 7 и основного 3 окон Такой выбор обусловлен получением минимальных оптических потерь в выходнсЫ узле с двойным кварцево- стеклянным окном. Затем с помощью алмазного сверла в наконечниках выполняют углубление 6, ось которого пересекается с осью разрядного капилляра 1, смещенное вдоль боль- гоой оси эллипса отверстия капилляра на рекомендуемую величину Ь, обеспечивающую пересечение оси капилляра с центром внутренней поверхности кварцевого окна, что позволяет м°ак снмально использовать его оптическую поверхность. После промывки разрядного капилляра I и сборки с электродами 2 и 3 перед герметизацией ос- новного окна 5 с полусферическим наконечником 4 в углубление 6 устанавливают кольцевую гофрированную пружину 8 и кварцевое окно 7, которое после установления и поджатия к основному окну плотно контактирует с его поверхностью. После контроля надежности контакта между окнами кото рый характеризуется наличием интерференционной картины, осуществляют герметизацию основного окна с полусферическими наконечниками, например, лучом лазера

Активный элемент работает следующим образом

При подаче напряжения на электрог да.2 я 3 зажигается разряд в трубке. В процессе работы происходит распыление электродов к частицы, летящие во всё стороны, попадают и на оп- тйческое окно, что приводят к увеличению оптических потерь, а следовательно, к снижению мощности излучения„

i

Введение дополнительного кварцево го окна 7 обеспечивает снижение оптических потерь в активном элементе после откачки за счет уменьшения дис лоцирунщихея на поверхности кварцевого окна распыленных частиц по срав

нению с окном, покрытым пленкой Si04, Кварцевое окно обладает повышенной твердостью по сравнению с другими оптическими материалами, в том числе и покрытыми пленкой Si02. Поэтому летящие частицы, образующиеся в разряде при распылении электродов, практически не внедряются в материал кварцевого окна и тем самым не увеличивают оптических потерь в нем. Снижение олтических потерь приводит к повышению мощности излучения активного элемента.

Кроме увеличения мощности повышается долговечность, активного элемента вследствие большей устойчивости кварцевого окнэ к воздействию распыленных частиц.

Формула изобретения

Активный элемент газового лазера, содержащий разрядный капилляр с оптическими узлами, каждый из которых образован полусферическим наконечником, на срезе которого герметично закреплено оптическое окно, отличающийся тем, что, с целью повышения мощности излучения и долговечности активного элемента, в каждом полусферическом наконечнике в плоскости среза выполнено углубление, огь которого лежит в плоскости,

в которой расположены оси капилляра и наконечника, в углублении размещено дополнительное кварцевое окно, подпружиненное к оптическому окну с усилием, обеспечивающим оптический

контакт между окнами, и установленное так, что центр его внутренней поверхности лежит на.оси капилляра, при этом угол среза оптического наконечника & удовлетворяет условию Б, - «LBZ

2

в, угол Брюстера оптического окна;

вг угол Брюстера дополнительного кварцевого окна.

«С а .-..

гМе

2

v

Фие.1

Изобретение относится к квантовой электронике, а именно к газовым лазерам. Цель изобретения - повышение мощности излучения и долговечности активного элемента. Активный элемент содержит разрядный капилляр и наконечники оптических узлов, герметично соединенные с оптическими окнами. В углублении наконечника размещено дополнительное кварцевое окно, подпружиненное к основному окну с усилием, обеспечивающим оптический контакт между окнами. Дополнительное кварцевое окно защищает внутреннюю поверхность основного окна от продуктов распыления электродов. 2 ил.

Фие.1