Газовый лазер Советский патент 1987 года по МПК H01S3/22 

15 Изобретение относится к лазерной технике и может быть использовано при создании компактных газовых лаsi poB повышенной мощности. В настоящее время для повьшения мощности генерации лазеров со стадио нарным составом газа увеличивают дли ну лазера. Недостатками подобных конструкций являются большие линейные размеры и ненадежность. Известны лазеры с линейным резона тором, имеющие увеличенное, поперечное сечение, например лазер, в котором, газоразрядный промежуток выполне в ряде набора параллельных капиллярных трубок, омьюаемых охлаждающей жидкостью, В таких конструкциях резко возрастают потери за счет рассогласования поперечного сечения активной среды с полем линейного оптического резонатора. Цель изобретения - уменьшение габаритов лазера с одновременным увели чением мощности излучения. Указанная цель достигается тем, что в газовом лазере, содержащем раз рядную камеру, электроды возбуждения резонатор с. отражателями и буферный объем, разрядная камера выполнена в виде цилиндра с установленными внутри него, вдоль оси его, коаксиальными цилиндрическими злектродами, причем объем, заключенный между стен ками внутреннего электрода, является буферным объемом. Резонатор образован отражателями, расположенными по торцам камеры таким образом, что на одном торце находятся осевое зеркало прозрачное для лазерного излучения, и кольцевое непрозрачное зеркало с шириной кольца, соответствующей расстоянию между электродами, а на другом торце установлен отражатель преобразователь. Отражатель - преобразователь може быть выполнен биконическим;: в виде конического аксикона с углом при вершине конуса, равным, например, уд военному углу Брюстера. На одном из электродов, например внутреннем, может быть расположена система охлаждения. На фиг.1а показан предложенный газовый Лазер с отражателем - преобразователем в виде аксикона; на фиг.16 - газовый лазер с биконическим отражателем - преобразователем. 2 Лазер состоит из разрядной камеры 1, замкнутый рабочий объем 2 которой заполнен рабочей смесью газов, и аксиального оптического резонатора, образованного осевым зеркалом 3, отражателем - преобразователем А и кольцевым зеркалом 5. Осевое 3 и кольцевое 5.зеркала расположены на основании 6, ограничивающем рабочий объем, который с противоположной стороны ограничен отражателем - преобразователем. Внутри рабочего объема расположена коаксиальная система возбуждения, состоящая из внутреннего цилиндра 7 и электродов 8, На внутреннем цилиндре закреплена система охлаждения 9. На чертеже показаны также акустические поверхности 10 и ось симметрии 11 аксиального оптического резонатора. Внутренний объем лазера заполнен , рабочей смесью газов. Система из электродов 8 и цилиндра 7 обеспечивает возбуждение рабочей смеси газов резонатора. При этом газовый объем внутри цилиндра 7 не возбужден и является буферным объемом. Большое поперечное сечение области цилиндрического светового пучка обеспечивает, увеличейие объема активной среды и соответственно повьш1ение выходной мощности лазера. Небольшое расстояние между центральным электродом цилиндром 7 и наружной системой электродов 8, и кожухом лазера позволяет получить « большой коэффициент усиления и обеспечить необходимый температурн1з1Й режим рабочей смеси газов. Для повьш1е- ния эффективного лазера на внутреннем цилиндре 7 закреплена система охлаждения 9, В лазерах, работающих в видимой и ближней инфракрасной областях спектра, где имеются оптические материалы с малым затуханием, отражатель преобразователь выполняется в виде аксикона {фиг,1,а). При этом, для уменьшения потерь на отражение угол при вершине аксикона целесообразно выбирать равным удвоенному углу Брюстера. В лазерах, работающих в средних инфракрасных областях, где нет материалов с малым затуханием, отражатель - преобразователь выполняется , биконическим (фиг. 1,6). Предложенный лазер позволяет получить значительные мощност/л при небольших габаритах. Наличие, большого бал- 557715

ластного внутреннего объема, запол- нию срока службы отпаянных лазеров, ненного рабочей смесью газов, в кото- При небольшом расстоянии между электром отсутствует разряд, способствует родами и относительно малой длине сохранению постоянного состава рабо- резонатора лазер может обеспечить одчей смеси и, следовательно, повьше- ночастотный режим генерации.

1. ГАЗОВЫЙ ЛАЗЕР, содержащий разрядную камеру, электроды возбуждения, резонатор с отражателями, буферный объем, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и одновременно увеличения мощности излучения, разрядная камера вьтол- нена в виде цилиндра с установленными внутри него, вдоль его оси, коаксиальными цилиндрическими электродами, причем объем, заключенный между стен-ками внутреннего электрода, является буферным объемом; резонатор образован отражателями, расположенными по торцам камеры так, что на одном торце расположено осевое зеркало, прозрачное для лазерного излучения, и кольцевое непрозрачное зеркало с шириной кольца, соответствующей расстоянию между электродами, а на другом торце расположен отражатель - преобразователь.2.Лазер по п.1, о т л и ч а ю -щ и и с я тем, что отражатель - преобразователь вьтолнен биконическим.3.Лазер по пЛ, отличаю- >& щ и и с я тем, что отражатель - преобразователь вьтолнен в виде конического аксикона с углом при вершине конуса, равным, например, удвоенному углу Врюстера.4.Лазерпо пп, 1,2 и 3, о т л и - чающийся^ тем, что на одном из электродов расположена система охлаждения.(ЛСПсл -^ ^а $ S в 1 2 7 fO////// /_/^i-=t-/JOQUOOIeOQQQ>&