ИМПУЛЬСНЫЙ УЛЬТРАФИОЛЕТОВЫЙ ЛАЗЕР НА АЗОТЕ Советский патент 1970 года по МПК H01S3/03 H01S3/97 

Изобретение относится к области квантовой электроники и может быть использовано при создании мощных импульсных лазеров на азоте, излучающих в ультрафиолетовой области спектра (i3371 А).

Известны импульсные ультрафиолетовые лазеры на азоте, содержащие импульсный источник питания, кювету с активным веществом-азотом и электродами, резонатор, образованный двумя зеркалами, и систему проводов, которые соединяют источник питания с кюветой.

Недостаток известных конструкций ультрафиолетовых лазеров на азоте - невозможность одновременного получения высоких мощностей излучения к. п. д. и выходного луча круглого сечения. Это очень важно для применений, связанных с острой фокусировкой луча.

Целью изобретения является создание ультрафиолетового лазера на азоте, обладающего высокой мощностью излучения, больщим к. п. д. и выходным лучом круглого сечения.

Цель достигается за счет того, что в предлагаемой конструкции кювета выполнена секционированной с кольцевыми электродами, расположенными вдоль оси кюветы и образующими независимые разрядные промежутки, а электроды каждого разрядного промежутка соединены при помощи подводящих кабелей с импульсным источником питания. При этом длина кабелей сделана такой, чтобы время распространения электрического сигнала по кабелю было не менее половины длительности импульса подкачки.

Предлагаемая конструкция ультрафиолетового лазера па азоте представлена на чертеже.

Она состоит из источника 1 питания, кюветы 2 с активным веществом, резонатора, образованного двумя зеркалами 3, системы передающих кабелей 4. Кювета 2 представляет собой стеклянную цилиндрическую трубку с полыми кольцевыми электродами 5, расположеппымп вдоль оси кюветы и делящими ее на отдельные разрядные промежутки.

Каждый промежуток, образованный двумя соседними электродами 5, включен между жилой и землей одного или группы кабелей, соединенных на промежутке параллельно. Все кабели 4 подключены к источнику 1 питания параллельно.

Устройство работает следующим образом. Источник 1 питания, разряжаясь на систему кабелей 4, формирует в каждом кабеле импульс напряжения, по амплитуде равный

Длительность его определяется емкостью накопительного элемента источника 1 питания и числом кабелей. Волна напряжения распространяется по кабелям 4 и, подойдя к их концам, подключенным к разрядным промежуткам, вызывает пробой рабочего газа в промежутках. При равной длине всех кабелей, такой, что время распространения в них сигналов не менее половины длительности импульса накачки, пробой во всех промежутках наступает одновременно и независимо. Ток разряда является источником возникновения инверсии в рабочем газе. Выходной луч формируется резонатором, образованным двумя зеркалами 3.

Такая конструкция ультрафиолетового лазера на азоте позволяет при соответствующем выборе длины отдельных цилиндрических промежутков, их числа, числа кабелей и величины емкости накопительного элемента получать высокую мощность излучения, больщой к. п. д. и выходной луч круглого сечения.

Предмет изобретения

Импульсный ультрафиолетовый лазер на азоте, содержащий импульсный источник нитания, кювету с активным веществом - азотом и электродами, резонатор, образованный двумя зеркалами, и систему проводов, соединяющих источник питания с электродами, отличающийся тем, что, с целью новыщения

импульсной мощности излучения и к. п. д. при одновременном получении выходного луча круглого сечения, кювета выполнена секционированной с кольцевыми электродами, расположенными вдоль оси кюветы и образующими независимые разрядные промежутки, а электроды каждого разрядного промежутка соединены при помощи подводящих кабелей с импульсным источником питания, причем длина кабелей выбрана в соответствии с условием, что время распространения сигнала по кабелю не менее половины длительности импульса подкачки.