CN102136671B - 激光器的模式选择技术 - Google Patents

Abstract

本发明公开了激光器的模式选择技术，其中在激光器波导管表面上设置有凹部。所述凹部提供波导管内自由空间传播区域，其中优先选择最低阶模式。设置一种模式选择性射频激励板条CO₂激光器，其在波导管尺寸内具有稳定的谐振器，在非波导尺寸内具有负支不稳定谐振器，考虑凹部的位置和大小、以提供低阶模式选择。

Description

激光器的模式选择技术

技术领域

本发明涉及激光器的模式选择技术，尤其非限制性地涉及射频激励板条波导CO₂激光器，其中在波导管的表面上设置了一个凹部，以在波导管内提供自由空间传播区域。该凹部的位置以及大小可以改变以提供模式选择。

背景技术

在专利号为5,123,028 、专利权人为美国Coherent公司的美国专利中公开了一种典型的射频激励板条波导CO₂激光器。其中，一对具有外露的光反射面的矩形平面电极隔开分布，且其空间结构设置为可在垂直于反射面的平面上导光，例如：波导管。除非通过位于电极末端的谐振器反射镜，否则平行于反射面的光不会受到约束。谐振器的结构在非波导尺寸内设计为负支不稳定谐振器。稳定的谐振器用于波导尺寸内，但与导向末端相距的反射镜部分基于非稳定谐振器的配置。更确切地，选择电极长度并镜子位置的选择，使在反射镜位置处的稳定波导谐振腔的激光束的波前曲率半径大致与选择用于非稳定谐振腔的反射镜的曲率半径匹配。这对于所有激光器来说确实如此。否则路径不会自我重复从而不会得到激光。这篇专利的意思是：镜表面处的波前曲率半径大致与镜的曲率半径匹配，使大幅平面波前退出而重新进入波导管。

上述发明的目的在于提供一种板条波导CO₂激光器，该激光器性能稳定，并能在给定长度上产生高功率输出。在以下方面该发明有更多值得关注的特点：具有与波导管末端相间隔的谐振器，以降低损耗；具有改进的电极支撑结构，以允许电极的热膨胀；具有改进的冷却系统；具有反射镜支架，以从激光室外部进行调整；具有用于放电预电离的装置；还具有不限制放电的电极支撑结构。当该发明在快速重复率中取得高能时，模块的质量在波导管轴和非稳定谐振器轴上提供1.2的M2因子，没有进一步的措施来提高装置的模块质量。

专利权人为俄罗斯的“Gosudarstvennoye PredpriyatieNauchnoissledovatelsky Institut Lazernoy Fizike”和日本的“Amada Company,Limited”公司的美国专利6,856,639中公开了一种高能板条式气体激光器。在该专利中，申请人认为美国专利5,123,028所描述的较早的激光器限制了输出功率，由于其要求电极不可以间隔2mm以上。他们认为需要2mm的限制以在窄的波导管轴容积内产生基本模式，这种激光激活区的容量的限制降低了可以获得的输出功率。

专利号为6,856,639的美国专利公开了一种气体激光器，其包括一对长形电极，其用于限制所述长形电极的两个相对面之间的放电区域，其中该放电区域限定了纵向轴、宽轴以及窄轴。该气体激光器还包括位于所述放电区域的激光气体，以及用于电极通电以产生激光气体的激励装置。第一反射镜设置在这对长形电极的第一末端之前，其中所述第一反射镜与沿着纵向轴的第一末端间隔第一距离分布，第二反射镜设置在这对长形电极的第二末端之前。此外，该两个相对电极表面分别限定了电极曲率，这样的配置使相对于窄轴的基本横向辐射模式的波前在第一距离处与第一反射镜的镜面曲率大致重合。

这种设置容许了通过电极实现基本横向模式，同时又容许了电极具有最小大约2.5mm至3.7mm的间隙相分隔。在电极的末端该间隙增加至3.5mm至6.0mm。这样的设置取得很好的模式选择，因为不存在设计在两个轴上提供基本模式自由空间传播的波导管，而在两个电极之间形成孔以优先选择基本模式。他们并没有说明功率随着激光激活区域的容量而增加。这种设计的最大缺点就是很难生产出这样的电极，因为必须在每个电极上加工出一种高公差的曲率。在结构周围反射镜的设置中也必须应用到这种公差，因此任何的计算错误或者偏差都可能大致影响到输出光束的质量。而且，热效应会使电极的曲率发生变化从而影响预测模式的质量。

专利号为5,216,689的美国专利是上述美国专利5,123,028发明的一个继续，同样认为要分析电极。在其中的一个实施例中，在电极的末端形成了延伸，在该电极之间放电最小化。延伸形成了在电极的末端以及镜之间的重组面，使由放电产生的氧化物种到达反射镜之前消灭这些氧化物种。这种设置是用于防止镜的退化，但是对激光的模式选择操作没有效果。

申请人为美国Synrad Inc.公司的美国专利5,892,782中，记载了一种激光器，其包括能从低增益激光介质中产生高质量激光的分裂波混合腔。所述分裂波混合腔包括谐振腔，该谐振腔由设置在激光介质相对末端的一对谐振器反射镜表面，以及设置在谐振腔相对两侧的一对谐振器壁形成。所述谐振器壁通过一间隔距离相互分隔设置，这样谐振腔具有在大约0.5和1.5之间的菲涅耳数。至少其中之一的谐振器壁具有第一环形振荡滤波器，其邻近于激光介质以在激光介质内滤去环形振荡。该滤波器以形成在一个或两个谐振器壁上的凹部的形式存在。一个或多个谐振器壁可能包括相互成角度的第一和第二壁部分，以形成波前分裂干涉仪。谐振器反射镜相对于谐振器壁偏离轴倾斜。这种激光器不设置电极以产生波导管。此外，滤波器的作用在于阻止杂质，而不是提供模式选择。

在申请人为美国陆军部的美国专利4,710,941中记载了一种连续的CO₂波导激光器，其中的电极设置为，或更准确地，加工为具有多个在其中的沿着电极等距分布的孔。这种穿孔电极结构能够释放大量的通常截留在电极之间的激励分子，容许基态分子进入，或者激发至较高的激光能级上，以此增加粒子数反转以及激光效率。这种设置的孔为针孔尺寸，且设置成不影响放电或者光束质量。这些孔并没有提供任何上网激光模式选择。

在俄罗斯VA Instruments,公司的专利WO 01/48880中，记载了一种气体激光器，其中的狭缝具有非稳定谐振器，其具有负支不稳定以及高频激励。所述激光器包括延伸的金属电极，该电极产生放电间隙。狭缝设置于放电区侧的电极表面上，且与激光光轴正交。该配置的电极产生了谐振器内导风管的结合，以此辐射沿着激光轴扩散，其通过在垂直于激光轴方向上来传播辐射的自己空间。该狭缝产生空间滤波器的系统，其用于选择激光辐射的主要模式，并减少激光光束离散的可能性。这篇专利教导了多个狭缝，至少有5至10个，且等距离的沿着两个电极分布，用于模式选择。每个狭缝的宽度和深度大概在1 mm 至 5mm之间。但是并没有描述在光轴上的狭缝长度或者提供尺寸信息。因此，我们认为这篇专利的申请人并不认为长度对模式选择具有任何重要性。本申请的申请人发现，通过选择狭缝的长度，或者现在称为凹部更合适，单个凹部就可以提供相似的模式选择。

发明内容

本发明的目的在于：通过至少一个实施例提供了一种优先选择基本模式的激光器。

本发明的另一个目的在于：通过至少一个实施例来提供了一种具有已经结构的激光器，其中在波导管的至少一个表面上设置了具有优选长度的凹部。

本发明的另一个目的在于：提供一种构造模式选择性激光器的方法。

根据本发明的第一方面，提供了一种激光器，包括：第一和第二表面，所述第一和第二表面分开设置、以在该第一和第二表面之间的第一轴上形成波导管；放电区域，所述放电区域位于所述波导管的至少一个部分之内；谐振腔，所述谐振腔具有与所述第一轴正交的传播轴；其中，在至少一个所述表面上设置凹部，所述凹部沿传播轴具有0.1至1瑞利范围（Raleigh range）的长度，且所述凹部被设置为在所述波导管内产生一个区域，在该区域中，自由空间传播在所述第一轴的方向上进行。

通过这种方式，波前退出，且重新进入传播轴上放电区域内的波导管。波前曲率半径不必大幅平面退出，而重新进入波导管。 凹部的形式可以为狭缝，圆孔或者其他的可以在放电区域的范围内产生最低阶波导模式选择的形状，其通过产生一个内部区域来实现，在该内部区域中，横向模式相对于在第一轴的波导经历自由空间传播。优选地在一个或者两个电极上设置单个凹部。这样通过减少在加工多个凹部中所需的数量以及公差来简化电极的结构。或者在一个或两个电极上设置多于一个的凹部，但是至少其中一个凹部必须在传播轴上具有0.1至1瑞利范围的长度。

通过选择在传播轴上具有0.1至1瑞利范围的凹部长度，便可以获得模式选择。瑞利范围定义为：最低阶波导模式所需进入自由空间的距离，该进入距离使其二阶矩束宽因衍射效应而增大2的平方根倍（即倍）。

优选地，在第一轴上的波导管高度处于1 mm 至 4 mm 范围内。这构成了一种带状放电。这同样适合于用高度来代表电极间间隙的板条激光器。有利地，波导管的高度在1.3mm至2.8mm的范围内。

优选地，凹部具有大于波导管高度二十分之一的深度。或者凹部的深度大于凹部长度的四十分之一。该深度的选择用于防止从凹部底部折回波导管的二次反射。因此所述深度的选择应该提供一种没有不需要反射的稳定放电，或者在阻止不需要反射折回波导管时完全压制放电。在本发明的一个实施例中，其深度是无限，穿过波导管的至少一个表面上产生孔或者洞。这样的孔或者洞可以穿过电极。

有利地，凹部设置在第一表面上，而另一个凹部设置在波导管的相对第二表面上。这样，所述凹部在传播轴上提供了对称区域。该第一以及第二表面可以为相对设置的电极表面，或者可以为放电区域的相对设置的侧壁，所述放电区域例如：位于陶瓷垫片上的凹部。

优选地，谐振腔为垂直于第一轴的非稳定谐振器，提供前进波模式以及反向波模式，其中所述反向波具有光束腰。该谐振腔为负支不稳定谐振器。在一个实施例中，该谐振腔提供混和平面波导激光。

优选地，凹部位于非稳定谐振器的光轴上。通过这种方式，凹部与传播轴对齐，以确保对波的模式产生影响。更优选地，凹部大致位于光束腰上。同样，所述凹部具有一定宽度，使其在半个以及所有反向波模式之间的大部分长度都被所述凹部重叠。

优选地，放电区域在第一和第二长形电极之间，通过与所述波导管高度等同的电极间隙而产生。通过 这种方式，凹部可以设置到一个或两个电极的表面内。优选地，凹部完全被放电区域所界定，从而在所述放电区域内产生。或者，大部分的凹部可被放电区域所界定。这样，凹部可以设置在波导管的末端。正如背景技术所知的，波导管的波段可包括陶瓷表面。

在本发明的一个实施例中展示了一种射频激励CO₂激光器放电，这为设置密封型激光器提供了机会。

根据本发明的第二个方面，提出了一种用于模式选择性激光器的方法，包括如下步骤：

(a) 提供第一和第二表面，该第一和第二表面被设置为在它们之间形成波导管；

(b) 在所述波导管的至少一个所述表面上设置凹部，所述凹部具有0.1至1瑞利范围的长度；

(c) 提供围绕所述波导管的谐振腔；以及

(d) 在所述波导管的至少一个部分内产生气体放电。

本发明其他特点结合第一方面来说明。

优选地，本发明的激光器为一种具有负支不稳定谐振器的射频激励板条CO₂激光器。

附图说明

本发明的实施例将通过非限定方式在此说明：

图1为根据本发明实施例的模式选择性激光器的示意图；

图2为一部分模式选择性激光器的截面图，其展示了根据本发明另一个实施例的非稳定谐振腔；

图3(a)-(d)展示了用于图2激光器的凹部；

图4展示了根据本发明优选实施例的凹部选择；

图5展示了在(a) 激光器包括长形平面电极，和(b)激光器中的凹部设置在每个平面电极上，不同脉冲波长的激光模式变化；且

图6(a)-(d)展示了适合用于本发明其他实施例的电极配置。

具体实施方式

附图1展示了模式选择性激光器，用附图标记10表示。激光器10包括一对由导电金属，如：铝制成的长形矩形平面电极12，14。所述电极12，14的平面尺寸决定了在它们之间形成的放电区域16的大小，也因此决定了激光器10的输出功率。对于100w 的CO₂激光器而言，电极可以为大约480 mm长以及45 mm宽。所述电极12，14通常适用于包括一个或多个让水通过的冷却液通道（未图示）。

所述电极12，14通过一个波导管的高度，或者电极间的间隙18间隔分布。通常该间隙18的高度为1 mm至4 mm，在一个优选的实施例中，其高度在1.3 mm至2.8 mm的范围内。所述电极12，14以预定的高度18相间隔。

放电区域16随后限制在第一和第二波导管表面24，26之内。这样提供了一个没有界定的横截面积，该横截面积由第一轴上的间隙18，和垂直于第一轴的第二轴上的电极表面宽度所决定。垂直于所述第一和第二轴的第三轴，限定了通过放电区域16的传播方向。

众所周知，电极由射频RF发生器32通过网状系统34激励，该发生器32与电极12、14阻抗匹配。通过激励位于电极12、14之间的激光气体36产生放电16。在优选的实施例中，激光气体36为标准的CO₂混合气体，其中氦气，氮气，和二氧化碳的比例为3:1:1，并加入5%的氙气，达到100至150毫巴的填充气压。其输出的主波长为10.6微米。这种设置密封在一个室内（未图示）。

在电极12，14的一端38，40设置一对反射镜42，44。每个反射镜42，44固定装配（未图示），如果需要，并可从罩的外部进行调整。反射镜42，44通常用硅或铜基板做成，首先涂上金或银，然后涂上氟化钍和硫化锌电介质堆栈，另外再涂上氟化钍或，优选地，锗。后部反射镜42的尺寸足以提供一个反射面46，该反射面46充满放电区域16，这样所有从末端38而来的光都可以折回放电区域16。前部反射镜44，相对较短，这样一部分的光48耦合，经过反射镜的硬边58，射出谐振器50成为激光输出。

选定反射镜42，44以在第二轴上提供负支不稳定谐振器50，如图2所示。后部或后方反射镜42为球状，其曲率半径为515mm；前部反射镜或输出耦合器44同样为球状，其曲率半径为453 mm。在这种设置中，光束腰在放电区域16内形成。本发明中的激光器10还包括一个凹部54，设置在电极12内。在本实施例中，展示了一个相匹配的凹部56，设置在相对的电极14内，每个凹部54，56分别设置在波导管表面24，26上。凹部54完全通过波导管表面24界定。在其他的实施例中，凹部可以大致地通过波导管表面24界定。所述凹部54可认为是在波导管表面上所切的一个孔，其在第一轴上沿着波导管的高度延伸。确实，在本发明的一个实施例中，该凹部可以穿过电极形成一个孔，如图6(d)所示。

所述凹部54的尺寸以及位置将决定激光器10的模式选择。在负支不稳定谐振器50中，产生了共聚焦点52，其位置用于决定位于电极12内的凹部54的位置。附图3展示了不通形状和尺寸的凹部的不同选择，以及它们根据谐振器50的共聚焦点52的位置。

图3（a）中展示了一个直径为15mm的圆形凹部54a，其为图2中谐振器设置所选用。该凹部54a的深度为3mm。选择这个深度是为了在第一轴上提供自由空间传播，例如：波导管18的波前会在凹部54a处找到一个更宽的路径，所以，自由空间传播将会发生在沿着凹部长度的传播轴方向上，该方向平行于传播轴或者第三轴。在凹部54a的每个末端处，在第三轴上，波前将减少，因为只有一部分会进入减小的波导管/第一轴。这种减少相信是因为优先选择最低阶波导模。

图3(b)展示了一个具有大致矩形或者菱形的凹部54b。这种凹部54b，也可以认为是一种凹槽，并以共聚焦点52中心设置。凹部54a同样设置以共聚焦点为中心。所述凹部54b的尺寸在二轴上为15mm，在第三轴上为25mm。深度为3mm。

图3(c)展示了一个更窄的凹部54c，其长度在第二轴上减少至4mm，在第三轴上减少至15mm。凹部54同样经过移动，使第一壁58对称地位于共聚焦点52处。所述凹部54c直接指向后部反射镜42，其深度如前述的保持在3mm。

图3(d)展示了一种凹部54d，其具有与凹部54c的相同尺寸，但所述凹部54d设置于朝后部反射镜42方向，距离共聚焦点52 5mm处。

选择每个凹部54以提供可重复模式选择，该可重复的模式选择只作用在焦点方向光束的整个宽度。通常地，所述凹部54相对光轴以及腔内焦点，例如：共聚焦点，对称地设置。因此，首先需要设计非稳定谐振器50以决定放电区域16的输出。与美国专利5,123,028对比，值得注意的是，在波导管的末端不需要平面波前，因此球形镜仍然可以使用。但是在现在的构造中，可以选择它们更接近于波导管的末端。这样便提供了反射镜42，44的特性，位置，以及放电区域大小和间隙18。这种几何方法将决定共聚焦点52，光束腰，几何硬边位置以及光轴的位置。 通过限定谐振器50，凹部54的大小便可以决定。凹部54将穿过光轴，以及相对腔内焦点，例如：共聚焦点52，进行对称设置。凹部54大致位于光束腰位置之上，并具有一定宽度，以致其在一半与所有反向波模式之间的大部分长度都被该凹部所重叠。这可以通过几何以及衍射光学的结合计算得到。

在第三轴上的凹部54设置为提供足够的模式选择。众所周知，瑞利范围是最低阶波导模式为使其二阶矩束宽因衍射效应而增大2的平方根倍（即倍）所需进入自由空间的距离。通过使用几何以及衍射光学的结合，所述凹部设置为沿着第三轴，具有0.1至1瑞利范围的长度。我们发现，上述的具有大约15mm长度的激光谐振器提供足够的模式选择。

在第二轴上的凹部54设置为可以足够接受反射镜42，44的偏差。因为反射镜的倾斜会影响光束的宽度以及位置。在凹部54的宽度设置中要考虑到这种偏差，以保证所需要的模式选择在第二轴上进行至可容许的极限。这与美国专利6,856,639不一样，在这美国专利中，没有这种接受力，因为电极必须与光束的大小相匹配。在这里可以在输出功率以及考虑到偏差的凹部宽度之间取得折衷。在一个优选的实施例中，该宽度选择为4mm。

最后决定凹部54的深度，该深度可以选择为a)当阻止不需要的反射折回波导管时完全禁止放电，或者b)提供没有不需要反射的稳定放电。我们发现，在优选的实施例中，0.5mm深度可以在进行稳定放电的同时阻止凹部长度大约为100mm的二次反射。深的凹部可能会导致不稳定的放电，而浅的凹部会发生二次反射，在这其中需要一个折衷。大于间隙18二十分之一，和/或大于凹部长度四十分之一的深度都是比较合适。然而，对于板条激光器来说，凹部至少可以延伸穿过整个波导管壁或者电极，以在没有提供反弹的反射表面时完全禁止放电。另外，因为凹部54会引起放电不稳定，可能需要加强的阻抗匹配34。这种加强通过在电极12，14之间增加线圈来体现。

根据本发明的一个优选实施例，附图4展示了一个凹部54e。所述凹部54e具有第一壁58，其对称地设置在共聚焦点52和光轴上。该凹部54e直接地朝向后部反射镜42。所述凹部54e具有15mm的长度和4mm的宽度，这种计算包含基本所有的自由空间模式，同时也容许了偏差。深度减少至0.5mm。一个相同的凹部54设置在相对的波导管表面24上，使凹部54，56相互相对。通过这种方式，在每个电极上设置单个凹部。凹部54，56的尺寸可以选择，使它们位于电极中心的同时也在光轴上进行所需的波导管模式选择。在这种配置中，电极可以具有相同的设计，从而节省了生产成本。

附图5(a)和5(b)展示了上述激光器10的输出模式，其中附图5(a)的激光器就如附图2中的激光器一样，没有凹部。而附图5(b)展示了同样激光器,具有如图4所述的一对凹部54，56的结果。在这些结果中，激光器如图1所展示的进行操作，在占空比为40%时，其脉冲长度为10 µs，100 µs 和 400 µs。在这两种情况下，波长都在10.6µm 的10 p 支内。在激光设置中的这种波导管模式没有凹部。图5(a)展示了具有凹部情况下脉冲长度的巨大差别。该波导管模式在所有脉冲长度上都能稳定。正如所看见的，改善的模式选择在图5(b)的设置中取得。

本申请展示了在电极间具有波导管尺寸的板条激光器的应用，凹部可以在其他增益介质配置中应用以提供模式选择。附图6中展示了适用于包含本发明凹部的增益介质配置的一种选择。图6(a)提供了一种波导管配置，其中波导管轴从垫片20a,22a之间的距离所决定。凹部54f位于陶瓷介质内的侧壁28a上。图6(b)为环状设置，其中的波导管轴位于圆柱电极的内部12b和外部14b之间.凹部54g位于电极内部12b的表面28b上。图6(c)为板条设置，其中的凹部54h位于电极14c的末端36c处。所述凹部54h的大部分被波导管表面26c所界定，因为放电在所述凹部54h的三侧形成。附图6(d)同样展示了板条配置。在该实施例中，凹部54i设置为穿过电极12d，提供了从波导管表面24d延伸至外表面60的洞。放电将在凹部54i的位置完全禁止。以上的实施例为非限制性的。

本发明的一个主要优势在于：提供了一种激光器，其中最低阶模式为优先选择。

本发明的另一个优势在于：目前的激光配置可以通过加入凹部，以取得模式选择来进行改进。

本发明的另一个优势在于：提供了一种模式选择性激光器的方法，其相对简单，且再较低成本下可进行操作。

在不超过本发明范围内可对本发明作出一定修改。例如，凹部可以为任何形状，并设置为理想地与光束腰匹配或者在凹部位置处形成。凹部可以设置在传播轴上的任何位置上。本发明虽然是就板条CO₂激光器而论，但是也可以应用于其他气体放电、固体材料、半导体材料或者液体染料类的其他激光器中。

Claims (13)

1.一种激光器，包括：

第一和第二表面，所述第一和第二表面分开设置、以在该第一和第二表面之间的第一轴上形成波导管；

放电区域，所述放电区域位于所述波导管的至少一个部分之内；

谐振腔，所述谐振腔具有与所述第一轴正交的传播轴；

其特征在于：在至少一个所述表面上设置凹部，所述凹部沿传播轴具有0.1至1瑞利长度范围的长度，且所述凹部被设置为在所述波导管内产生一个区域，在该区域中，自由空间传播在所述第一轴的方向上进行。

2.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于：所述波导管在所述第一轴上具有1mm至4mm的高度。

3.根据权利要求2所述的激光器，其特征在于：所述波导管具有1.3mm至2.8mm的高度。

4.根据权利要求2或3所述的激光器，其特征在于：所述凹部的深度大于所述高度的二十分之一。

5.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于：所述凹部设置在所述第一表面上，且在所述第二表面上设置另一个凹部。

6.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于：所述谐振腔在与所述第一轴正交的轴上为非稳定谐振腔，提供前进波模式和反向波模式，且其中的反向波具有光束腰。

7.根据权利要求6所述的激光器，其特征在于：所述凹部位于所述非稳定谐振腔的光轴上。

8.根据权利要求6所述的激光器，其特征在于：所述凹部大致位于所述光束腰上。

9.根据权利要求6所述的激光器，其特征在于：所述凹部具有一定宽度，从而使得：在大部分的所述长度上，1/2至全部的所述反向波模式与所述凹部重叠。

10.根据权利要求2所述的激光器，其特征在于：所述放电区域位于第一和第二长形电极之间，该第一和第二长形电极之间的电极间间隙等于所述波导管的所述高度。

11.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于：所述放电为射频激励CO₂激光气体。

12.一种提供模式选择性激光器的方法，包括以下步骤：

(a)提供第一和第二表面，该第一和第二表面被设置为在它们之间形成波导管，并且，提供没有界定的横截面积，该横截面积由第一轴上的作为波导管的高度的间隙，和垂直于该第一轴的第二轴上的表面宽度所决定；

(b)在所述波导管的至少一个所述表面上设置凹部，所述凹部沿着垂直于所述第一和第二轴的第三轴具有0.1至1瑞利长度范围的长度；

(c)提供围绕所述波导管的谐振腔；以及

(d)在所述波导管的至少一个部分内产生气体放电。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：所述激光器为具有负支谐振器的射频激励板条CO₂激光器。