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

2,Импульсный газоразрядный лазер non.l, отличающийся тем что опоры терморегуляторов вьтолнены в виде стержней,соединенных с помощью фланцев с основными стержнями резонатора и имеют с ними соизмеримый диаметр. 3.Импульсный газоразрядный лазер попп.1,2, отличающийся тем, что ,с целью повышения эффективности возбуждения, в устройстве возбуждения первичная обмотка импульсного трансформатора вьшолнена в виде секций, соединенных с зарядными конденсаторами параллельно коммутатору, например, таситрону, а вторичная об78 мотка трансформатора и электроды активного элемента зашунтированы конденсатором, емкость которого на порядок величины меньше суммарной емкос.ти зарядных конденсаторов. 4. Импульсный газоразрядный лазер по пп.1,2,3, отлич ающий с я тем, что ,с целью оперативного контроля уровня мощности при дистанционном управлении, в излучатель со стороны глухого зеркала резонатора введена и закреплена на опорах система сигнализации, вьшолненная в виде фотодатчика, электрически связанного с усилителем постоянного тока и исполнительным механизмом, например реле.

1 . ИМПУЛЬСНЫЙ ГАЗОРАЗРЯДНЫЙ ЛАЗЕР на парах химических элементов, содержащий излучатель с оптическим резонатором, закрепленным на стержнях, и активным элементом, размещенным в секционном электронагревателе, и устройство возбуждения, включающее импульсный трансформатор, конденсаторы и коммутатор, отличающийся тем, что,с целью повышения стабильности мощности и временных характеристик излучения, в излучатель введены устройство возбуждения и дополнительно система термостабилизации, терморегуляторы которой закреплены на опорах со стороны глухого зеркала резонатора и электрически связаны с термодатчиками, расположенными в каждой секции электрос Э нагревателя. 4 09 сд го 00

Изобретение относится к области квантовой электроники, а более конкретно. - к устройству импульсных газо разрядных лазеров на парах металлов, предназначенных для применения в сие темах со стабильными временными процессами. Известен газоразрядный лазер на парах металлов, содержащий излучател с оптическим резонатором и электронагревателем, внутри которого располагается центральная часть активного элемента, в которой образуются пары металла при нагреве и возбуждается электрический разряд от источника или устройства возбуждения, находяще гося вне лазера. Выходные окна активного элемента в этой конструкции лазера находятся вне нагревателя, что приводит к интенсивной конденсации на них паров металла и, вследствии этого, к сокра щению долговечности. Указанный недостаток устраняется в конструкции импульсного лазера на парах галогенидов металлов, являющегося наиболее близким по технической сущности к предлагаемой конструкции. Известньш лазер содержит излучатель с оптическим резонатором, закрепленным на стержнях и активным эле ментом, помещенным в секционный элек тронагреватель, в котором температур крайних секций, где размещены оптические окна, температуры средней секции, где размещен разрядный канал активного элемента. Источник возбуждения расположен вне лазера и включает в себя импульсный трансформатор, конденсаторы и коммутатор. В рассматриваемом лазере отсутствуют средства для стабилизации температуры секций электронагревателя, мощности импульсов генерации, временных характеристик излучения, т.е. не стабилизированы время возникновения импульса генерации относительно времени прихода импульса запуска и длительности импульса генерации; велики общие габариты лазера (вместе с источником возбуждения); отсутствуют средства для оперативного контроля мощности генерации при дистанционном управлении работой лазера; мала эффективность возбуждения из-за размещения устройства возбуждения вне излучателя лазера. Целью изобретения является устранение указанных недостатков, повыше- ние стабильности, мощности и времен- t ных характеристик излучения, а также повышение эффективности возбуждения. Указанная цель достигается тем, что в излучатель введены устройство возбуждения и дополнительно система термостабилизации, терморегуляторы

которой закреплены на опорах со стороны глухого зеркала резонатора и электрически связаны с термодатчиками, расположенными в каждой секции электронагревателя, также тем, что опоры терморегуляторов выполнены в виде стержней, которые с помощью фланцев соединены со стержнями оптического резонатора и имеют с ними соизмеримый диаметр; также тем, что в устройстве возбуждения первичная обмотка импульсного трансформатора выполнена в виде секций, соединенных Сзарядными конденсаторами параллельно коммутатору, например, таситрону. а вторичная обмотка трансформатора и электроды-активного элемента зашунтированы конденсатором, емкость которого на порядок величины меньше суммаркой емкости зарядных конденсаторов; кроме того, в излучатель введена и закреплена на опорах система сигнализации, выполненная в виде фотодатчика, электрически связанного с усилителем постоянного тока и исполнительным механизмом, например, реле, Система терморегулирования с датчиками температуры в каждой секции обеспечивает повьшенную температуру на окнах активного элемента по сравнению с температурой в средней части и постоянство этих температур во время работы, что в свою очередь позволяет поддерживать постоянное давлете паров металла, например ртути. Постоянство давления паров обеспечивает долговременную стабильность средней мощности генерации лазера. Долговременная стабильность средней мощности генерации обеспечивается также конструкцией резонатора излучателя с дополнительными опорами, создающими жесткость пространственной фермы, которая в свою очередь обеспечивает жесткость и стабильност

юстировки оптического резонатора.

Стабильность импульсной мощности и временных характеристик генерации достигается за счет размещения схемы go возбуждения в излучателе и выполнения устройства возбуждения с секцио- нированной первичной обмоткой им- : пульсного трансформатора и параллельным коммутатору соединением секций с зарядными конденсаторами и выбором в качестве коммутатора т.аситрона. Эффективность возбуждения достигается за счет снижения индуктивное-

ти всех цепей устройства возбуждения при его размещении внутри излучателя и шунтирования вторичной обмотки трансформатора конденсатором, емкость которого на порядок величины мейьше суммарной емкости зарядных конденсаторов ,

На приведенном чертеже изображено устройство предложенного импульсного газоразрядного лазера на парах химических элементов.

Лазер содержит активный элемент I, который помещен в электронагреватель

ме того, накопительная емкость схемы (зарядные конденсаторы) разбивается на группы по числу первичных дс 2, образующий три секции - 3,4 и 5. Внутри каждой секции электронагревателя размещаются датчики температуры (термодатчики) 6, электрически соединенные с регуляторами температуры (терморегуляторы) 7, периодически включающими электронагреватель таким образом, чтобы температура секций 3 и 5 постоянно превышала температуруру секции 4. Электронагреватель с активным элементом размещается в оптическом резонаторе, образованном тремя опорными стержнями 8 и юстировочными головками 9, закрепленными на фланцах 10. Между опорными стержнями резонатора расположены три дополнительных стержня 11, закрепленные во фланцах. Дополнительные стержни продолжаются эа резонатор со стороны глухого зеркала и образуют пространственную ферму для крепления терморегуляторов и элементов устройства возбуждения активного элемента, которое состоит из импульсного трансформатора 12, коммутатора 13 и накопительных или зарядных конденсаторов 14. Для снижения индуктивности схемы импульсный трансформатор, выполненный на ферритовых кольцах, содержит несколько первичных обмоток (например, 4), включаемых параллельно. Кротрансформатора, которые конструктивно располагаются вокруг коммутатора, в качестве которого применяется таситрон. Вторичная обмотка импульсного конденсатором 15 (обостряющая емкость), емкость которого на порядок величины меньше суммарной емкости зарядных конденсаторов. За глухим зеркалом резонатора, на юстировочной головке размещается фо