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Die
Erfindung bezieht sich auf einen Bandleiterlaser mit einem instabilen
Resonator.
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Die
Eigenschaften eines aus einem Resonator austretenden Laserstrahls
werden wesentlich von den Eigenschaften der den Resonator bildenden
optischen Komponenten und den Eigenschaften des innerhalb des Resonators
befindlichen aktiven Mediums beeinflusst. Sowohl die optischen Komponenten innerhalb
des Resonators, dazu zählen
insbesondere die Resonatorspiegel, als auch das aktive Medium selbst,
werden insbesondere bei Hochleistungslasern aufgrund der hohen Leistungsdichte
thermisch hoch belastet. Dies führt
zu einer Änderung
ihrer optischen Eigenschaften, beispielsweise zu einer durch innere
Spannungen verursachten Verformung der Resonatorspiegel, die abhängig von
der eingebrachten Anregungsleistung ist. Diese Änderung wiederum hat unmittelbare
Auswirkung auf die Eigenschaften des aus dem Resonator austretenden
Laserstrahls.
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Aus
der
DE 44 28 194 C2 ist
es beispielsweise zur Kompensation der bei hoher Laserleistung auftretenden
Verformung der Resonatorspiegel bekannt, wenigstens einen der Resonatorspiegel
auf ihrer Rückseite
mit einer steuerbaren Wärmequelle
zu versehen, um die zu einer Verformung des Resonatorspiegels führenden
inneren Spannungen zu reduzieren.
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Insbesondere
bei sogenannten ebenen diffusionsgekühlten CO
2-Bandleiterlasern
(Slablasern), wie sie beispielsweise aus der
US 4,719,639 A oder aus der
EP 0 305 893 A2 bekannt
sind, hat sich nun gezeigt, dass im Hochleistungsbereich eine leistungsabhängige Steuerung
des Wärmeeintrags
in den Resonatorspiegel nicht mehr ausreicht, um die Eigenschaften
des aus dem Resonator austretenden Laserstrahls konstant zu halten.
Vielmehr hat sich ergeben, dass es bei großflächigen Entladungsgeometrien,
wie sie bei Hochleistungslasern im kW-Bereich erforderlich sind,
unabhängig
von der in den Resonator zwischen die Elektroden eingekoppelten
Hochfrequenzleistung zu Einbrüchen
der am Einsatz- oder Prozessort verfügbaren Laserleistung kommt.
Dabei wurde beobachtet, dass diese Leistungseinbrüche im Pulsbetrieb
bei bestimmten Schaltfrequenzen f einer getaktet über die
großflächigen Elektroden
in das laseraktive Medium eingespeisten Hochfrequenzleistung auftreten.
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Dies
ist in der graphischen Darstellung gemäß 15 zu erkennen, in der der Messwert der am
Prozessort verfügbaren
Ausgangslaserleistung P gegen die Schaltfrequenz f bei durch entsprechende Tastverhältnisse
konstant eingestellter mittlerer elektrischer Anregungsleistung
aufgetragen ist (Kurve a). Der Figur ist zu entnehmen, dass es bei
bestimmten Schaltfrequenzen f, im dargestellten Beispiel bei einem
2,5-kW-Modul mit einer Elektrodenfläche von 0,2 m2,
zu „resonanzähnlichen" Leistungseinbrüchen insbesondere
im Bereich f > 1 kHz
kommt.
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Der
Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Bandleiterlaser
mit einem instabilen Resonator anzugeben, bei dem die vorstehend
genannten Probleme vermieden sind.
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Die
genannte Aufgabe wird gemäß der Erfindung
gelöst
mit einem Laser mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Gemäß diesen
Merkmalen ist bei einem Bandleiterlaser mit einem instabilen Resonator,
bei dem sich ein Lasergas zwischen flächenhaft aus gedehnten Elektroden
befindet, die einen schmalen Entladungsraum mit einer Längsausdehnung
und einer Querausdehnung festlegen, der zumindest an seinen Stirnflächen mit
seiner Umgebung fluidisch verbunden ist, und die an einen getaktet
betriebenen Hochfrequenzgenerator angeschlossen sind, vorgesehen,
zumindest an einer der Längsseiten
des Entladungsraumes zumindest auf einem wesentlichen Teil seiner
Längsausdehnung
eine Abdeckung zur Unterdrückung
einer akustischen Schwingung des Lasergases anzuordnen.
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Die
Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, dass die eingangs anhand
von 15 erläuterten
Leistungseinbrüche
ihre Ursache im wesentlichen darin finden, dass bedingt durch die
Schaltfrequenz f der an den Elektroden getaktet angelegten Hochfrequenzspannung
resonanzartige räumliche Entladungsstrukturen
auftreten, die zu einer strukturierten und von der Schaltfrequenz
f abhängigen
Modulation der Dichte des sich im Entladungsraum befindlichen Lasergases
und zu resonanzartigen akustischen Schwingungen führen, wobei
insbesondere ausgeprägte
und besonders störende
Querschwingungen entstehen. Mit anderen Worten: Ein Teil der eingekoppelten
HF-Leistung wird in Bewegungsenergie des Lasergases umgewandelt.
Die damit einhergehenden verursachten Druck- und Temperaturänderungen
bewirken eine Änderung
des Brechungsindex des laseraktiven Mediums, so dass sich die Abbildungseigenschaften
innerhalb des Resonators ändern
und insbesondere bei einem konfokalen instabilen Resonator die Konfokalitätsbedingung
nicht mehr erfüllt
ist. Dies hat zur Folge, dass der aus dem Resonator austretende
Laserstrahl nicht mehr parallel sondern unter einem Winkel zur von
den Resonatorspiegeln gebildeten optischen Achse aus dem Resonator
austritt. Der Laserstrahl breitet sich somit nicht mehr in Sollrichtung
auf einer Systemachse des dem Resonator optisch nachgeschalteten
Strahlführungs- und
Strahlformungssys tems aus, das unter anderem auch Raumfilter oder
Blenden aufweist. Durch die Abweichung von der Sollrichtung wird
somit ein Teil des um seine Mittenachse eine symmetrische, annähernd eine
gaußförmige Intensitätsverteilung
aufweisenden Laserstrahls ausgeblendet bzw. ausgefiltert und steht
somit am Prozessort nicht mehr als Nutzleistung zur Verfügung. Mit
anderen Worten: Der unmittelbar aus dem Resonator austretende Laserstrahl
ist zwar in seiner Leistung im wesentlichen unverändert, steht
aber durch die schiefwinklige Ausbreitung zur System- oder Sollrichtung
nicht mehr vollständig
zur Verfügung.
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Die
Erfindung geht nun von der Überlegung aus,
dass die besonders störenden
Querschwingungen wirksam unterdrückt
werden können,
wenn der durch den längsseitigen
Spalt zwischen dem Entladungsraum und der Umgebung mögliche Gasaustausch
zumindest erschwert wird, so dass ein seitliches Ausschwingen des
Lasergases in den Raum außerhalb
der Elektroden behindert ist. Dadurch ist es möglich, den Hochfrequenzgenerator
mit frei variierbarer Taktfrequenz zu betreiben und auch solche Taktfrequenzen
zu nutzen, bei denen ohne Abdeckung besonders ausgeprägte Resonanzschwingungen
auftreten würden.
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Zwar
ist aus der eingangs zitierten
EP 0 305 893 A2 eine Anordnung bekannt, bei
der der Entladungsraum vollständig
abgeschlossen oder abgedichtet ist, d. h. auch in seiner Längsrichtung
von Seitenwänden
abgedeckt ist. Eine solche Lösung
hat sich jedoch bei Hochleistungslasern im industriellen Einsatz
als nicht sehr zweckmäßig erwiesen,
da trotz der durch die großflächigen Elektroden
und den kleinen Elektrodenabstand möglichen effizienten Kühlung des
Lasergases seine allmähliche
Zersetzung unvermeidlich ist, so dass ein langsamer Gasaustausch
erforderlich ist. Aus diesem Grunde hat sich in der Praxis die in
der
EP 0 275 023 A1 vorgeschlagene
Lösung
durchgesetzt, den Entladungsraum seitlich offen zu lassen und am
seitlichen Spalt nur Abstandshalter zwischen den Elektroden anzubringen, um
einen ungehinderten Gasaustausch zu ermöglichen. Außerdem behindern starr mit
den Elektroden verbundene Seitenwände deren thermische Ausdehnung
und können
zu Verbiegungen führen,
die sich ebenfalls ungünstig
auf die Eigenschaften des Resonators auswirken. Darüber hinaus
treten die eingangs erläuterten
Probleme nur bei der Anregung des Lasergases mit einer getakteten
Hochfrequenzleistung auf, deren Verwendung in der
EP 0 305 893 A2 nicht erwähnt ist.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich die
Abdeckung über
die gesamte Längsseite
des Entladungsraumes. Dies verhindert auf der gesamten Längsseite
des Entladungsraumes ein seitliches Ausschwingen des Lasergases,
so dass das Entstehen von Querschwingungen wirksam unterdrückt ist.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung verschließt die Abdeckung
den Entladungsraum seitlich, so dass durch den seitlichen Spalt
kein Gasaustausch zwischen mit der Umgebung stattfinden kann. Dadurch
ist das Entstehen von Querschwingungen sicher unterdrückt.
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In
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist die Abdeckung
gleitend an den Elektroden gelagert. Dadurch wird das Entstehen
von thermisch induzierten mechanischen Verbiegungen der Elektroden
durch unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten zwischen den vorzugsweise
metallischen Elektroden und der aus einem Isolator bestehenden Abdeckung
verhindert.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist eine
aus einem elastischen Werkstoff bestehende Abdeckung vorgesehen.
In dieser Ausführungsform
ist das Entstehen von thermisch induzierten mechanischen Spannungen
auch bei einer Be festigung der Abdeckung an den Stirnflächen der Elektroden
weitgehend unterbunden.
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Vorzugsweise
besteht die Abdeckung aus einem polymeren Werkstoff, insbesondere
Teflon. Letzteres ist bei hoher elektrischer Spannungsfestigkeit
thermisch und chemisch besonders resistent.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist als Abdeckung
ein poröser,
gasdurchlässiger
Werkstoff vorgesehen. Dadurch ist sowohl das Entstehen von Querschwingungen
unterdrückt
als auch ein langsamer Gasaustausch zwischen dem Entladungsraum
und dem Außenraum
ermöglicht.
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Alternativ
oder ergänzend
hierzu ist zwischen Abdeckung und Elektroden ein Gaskanal vorgesehen,
der unter Umlenkung des Lasergases einen seitlichen Gasaustausch
ermöglicht.
Mit anderen Worten: Die Abdeckung verschließt zwar nicht mehr den Entladungsraum
auf seiner Längsseite, überdeckt
diesen in einer Draufsicht gesehen jedoch weiterhin vollständig. Der
Gaskanal enthält
hierzu einen in Draufsicht auf die Abdeckung nicht sichtbaren Kanalabschnitt,
der eine fluidische Verbindung zwischen dem Entladungsraum und dem
Außenraum herstellt.
Dadurch wird der Gasaustausch zwischen Entladungsraum und Außenraum
zusätzlich
verbessert. Ein solcher Gasaustausch mit einem Ballastvolumen ist
insbesondere bei Hochleistungslasern aufgrund der im Hochleistungsbereich
unvermeidlichen langsamen Zersetzung des Lasergases von Vorteil.
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In
einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist ein
zwischen den Resonatorspiegeln und den Elektroden befindlicher und
sich in Richtung der Querausdehnung erstreckender Spalt (Querspalt)
ebenfalls mit einer Abdeckung (Querabde ckung) versehen. Durch diese
Maßnahme
wird ein Ausschwingen des Lasergases durch den Querspalt in den
Außenraum
verhindert, so dass gegebenenfalls entstehende Längsschwingungen ebenfalls wirksam
unterdrückt
werden. Eine solche Querabdeckung ist vorzugsweise in gleicher Weise
konstruktiv ausgestaltet wie die vorstehend erläuterten vorteilhaften Ausführungsformen
der Abdeckung des Längsspaltes.
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Zur
weiteren Erläuterung
der Erfindung wird auf die Ausführungsbeispiele
der Zeichnung verwiesen. Es zeigen:
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1 einen
erfindungsgemäßen Bandleiterlaser
in einer perspektivischen Prinzipdarstellung,
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2 bis 5 eine
weitere Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Bandleiterlasers
in einer Seitenansicht auf die Längsseite,
einem Querschnitt parallel zur Querseite bzw. einer Draufsicht sowie
einem vergrößerten Ausschnitt
des Querschnittes parallel zur Querseite im Bereich des seitlichen
Längsspaltes,
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6 eine
alternative Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Bandleiterlasers
in einer der 5 analogen Darstellung,
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7 und 8 eine
weitere alternative Ausführungsform
in einer Draufsicht bzw. einem vergrößerten Ausschnitt aus einem
Querschnitt parallel zur Querseite,
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9 bis 11 und 12 bis 14 jeweils
Diagramme, in denen der räumliche
Verlauf des Druckes, der Dichte bzw. der Temperatur des Lasergases
bei Auftreten einer akustischen Resonanz in Querrichtung bei seitlich
offenem bzw. seitlich geschlossenen Entladungsraum aufgetragen sind,
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15 eine
graphische Darstellung, in der die am Prozessort verfügbare Ausgangsleistung
des Bandleiterlasers ge gen die Frequenz für einen erfindungsgemäßen Bandleiterlaser
und für
einen Bandleiterlaser nach dem Stand der Technik dargestellt ist.
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16 und 17 weitere
vorteilhafte Ausführungsformen
eines erfindungsgemäßen Bandleiterlasers
in einem Längsschnitt,
bei denen ein sich zwischen den Elektroden und den Resonatorspiegeln
befindlicher Spalt ebenfalls mit einer Abdeckung versehen ist.
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Gemäß
1 umfasst
ein Bandleiterlaser einen instabilen Resonator
2, im dargestellten
Ausführungsbeispiel
ein konfokaler instabiler Resonator des negativen Zweeigs, zwischen
dessen konkaven Resonatorspiegeln
4a und
4b sich
ein Lasergas LG, im Ausführungsbeispiel
ein CO
2 oder CO als laseraktives Medium
enthaltendes Gasgemisch, befindet. Die Anregung des Lasergases LG
erfolgt durch eine elektrische Hochfrequenzentladung zwischen zwei
voneinander nur im Millimeterbereich beabstandeten flächenhaft
ausgedehnten Elektroden
6. Ein solcher Bandleiterlaser
ist beispielsweise in der eingangs zitierten
US 4,719,639 A und der
EP 0 305 893 A2 näher erläutert.
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Die
Resonatorspiegel 4a, b sind von den Stirnseiten der Elektroden 6 beabstandet
angeordnet, wobei der Abstand in der Prinzipdarstellung der Figur übertrieben
eingezeichnet ist und in der Praxis ebenfalls nur im Millimeterbereich
liegt.
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Aus
dem Resonator 2 tritt ein Laserstrahl LS aus, der sich
im Idealfall auf der optischen Systemachse A ausbreitet. Dem Bandleiterlaser
sind noch eine Reihe von optischen Komponenten zur Strahlführung, beispielsweise
Umlenkspiegel, und Strahlformung, beispielsweise Raumfilter und
Linsen, nachgeordnet, die aus Gründen
der Übersichtlichkeit in
der Figur nicht dar gestellt sind und zur Führung des Laserstrahls LS zum
Prozessort dienen.
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Die
Einkopplung der von einem Hochfrequenzgenerator erzeugten Hochfrequenzspannung HF
erfolgt getaktet (gepulst) mit einer frei variierbaren (einstellbaren)
Schaltfrequenz f, um eine einfache Steuerung der mittleren Ausgangsleistung
des Bandleiterlasers zu ermöglichen.
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Die
Elektroden 6 legen einen schmalen quaderförmigen Entladungsraum 7 mit
einer sich zwischen den Resonatorspiegeln 4a, 4b parallel
zur Systemachse A erstreckenden Längsausdehnung 8 und
einer dazu senkrechten Querausdehnung 10 fest. Der zwischen
den Elektroden 6 gebildete sich in Längsrichtung erstreckende Spalt,
d.h. die schmale Längsseite
des Entladungsraumes 7, ist auf beiden Seiten mit einer
Abdeckung 12 versehen. Diese Abdeckung 12 dient
zur Unterdrückung
der bei Einspeisung der getakteten Hochfrequenzleistung bei bestimmten
Schaltfrequenzen f entstehenden und besonders ausgeprägten akustischen
Querschwingung des Lasergases LG. Eventuell entstehende Längsschwingungen
sind in der Praxis nicht in gleicher Weise ausgeprägt, da die
relativ nahe am Querspalt angeordneten Resonatorspiegel 4a,
b bereits eine in der Praxis häufig
ausreichende Unterdrückung
dieser Längsschwingungen
bewirken.
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Als
Werkstoffe für
die Abdeckung 12 kommen grundsätzlich alle elektrisch nichtleitenden Werkstoffe
in Betracht, die bei niedrigen dielektrischen Verlusten thermisch
hinreichend stabil sind, beispielsweise keramische Werkstoffe oder
Quarzglas. Besonders geeignet sind Werkstoffe, die zusätzlich leicht
verformbar oder elastisch sind, beispielsweise polymere Werkstoffe,
insbesondere Teflon PTFE. Um einen langsamen seitlichen Gasaustausch
zu ermöglichen
oder zu erleichtern aber zugleich das Entstehen von Schwingungen
zu unterdrücken
ist insbesondere die Verwendung von porösen Werkstoffen, beispielsweise
Faserverbundwerkstoffe oder offenzellige Schaumwerkstoffe, von Vorteil.
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Gemäß 2 sind
die Elektroden 6 über eine
Mehrzahl von Abstandshaltern 14 miteinander verbunden,
die ihren Abstand festlegen. Durch die Verwendung von voneinander
beabstandeten, relativ schmalen Abstandshaltern 14 ist
sichergestellt, dass einer thermischen Ausdehnung der Elektroden 6 in Längs- und
in Querrichtung möglichst
wenig Widerstand entgegengesetzt wird. Dadurch ist ein Verbiegen
der Elektroden 6 und eine damit verbundene Störung der
Wellenleitereigenschaften des von den Elektroden 6 gebildeten
Hohlraumes (Entladungsraum 7) weitgehend vermieden. Der
sich in Längsausdehnung 8 erstreckende
seitliche Spalt ist hinter den Abstandshaltern 14 durch
die Abdeckung 12 verschlossen, die sich im dargestellten
Ausführungsbeispiel über die
gesamte Längsausdehnung 8 erstreckt.
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Gemäß 3 sind
die Elektroden 6 an ihrer Längsseite jeweils mit einer
Stufe oder einem Absatz 20 versehen, so dass eine Vertiefung
gebildet wird, in der die Abdeckung 12 zwischen dem Entladungsraum 7 und
den Abstandshaltern 14 angeordnet ist. Dies ermöglicht die
Verwendung einer konstruktiv besonders einfach aufgebauten Abdeckung 12 in
Form eines zusammenhängenden
Streifens.
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In 5 ist
zu erkennen, dass die Elektroden 6 mit in Längsrichtung
verlaufenden Führungsnuten 22 versehen
sind, die zur Führung
und räumlichen
Fixierung der leistenförmigen
Abdeckung 12 dienen. Im Ausführungsbeispiel liegt die Abdeckung 12 an den
Wandflächen
der Führungsnuten 22 an.
In diesem Ausfüh rungsbeispiel
ist ein seitlicher Gasaustausch zwischen dem Entladungsraum 7 und
der Umgebung nur möglich,
wenn die Abdeckung 12 aus einem porösen Material besteht. Um thermische Spannungen
zu vermeiden, ist die Abdeckung 12 lediglich in die Führungsnuten 22 eingeschoben
und dort gleitend gelagert.
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Im
Ausführungsbeispiel
gemäß 6 ist
nur eine der einander gegenüberliegenden
Elektroden 6 mit einer Nut 22 zur Führung der
Abdeckung 12 versehen. Zwischen Abdeckung 12 und
der nicht mit der Nut 22 versehenen Elektrode 6 ist
ein Spalt 23a vorgesehen, der gemeinsam mit einem in einer
durch den Pfeil angedeuteten seitlichen Draufsicht auf die Abdeckung
nicht sichtbaren Spalt 23b zwischen dem Absatz 20 und
der Abdeckung 12 einen schmalen, im Schnitt L-förmigen Gaskanal
bildet, der einen Gasaustausch zwischen dem Entladungsraum 7 und dem
Außenraum
auch dann ermöglicht,
wenn die Abdeckung 12 aus einem gasundurchlässigen Werkstoff
besteht. Die Abdeckung 12 überdeckt weiterhin den seitlichen
Spalt des Entladungsraumes 7 in seiner gesamten Breite
und vorzugsweise auch Länge, so
dass der Gasaustausch nur unter Umlenkung des Lasergases in dem
von der Abdeckung 12 verdeckten, durch den Spalt 23b gebildeten
Kanalabschnitt erfolgen kann. Dadurch ist trotz eines möglichen Gasaustausches
das Entstehen von Querschwingungen wirksam unterdrück.
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Im
Ausführungsbeispiel
gemäß 7 und 8 ist
die Abdeckung 12 aus einer Mehrzahl voneinander beabstandeter
und einander unter Bildung eines Spaltes 24 überdeckender
Abdeckelemente 120 gebildet. Die Abdeckelemente 120 sind
hierzu in zwei durch den Spalt 24 beabstandete Reihen versetzt
zueinander angeordnet, so dass ein langsamer seitlicher Gasaustausch
nur durch Umlenkung über den
Spalt 24 möglich
ist.
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Im
Diagramm gemäß 9 ist
der Druck des Lasergases – im
Ausführungsbeispiel
ein Gasgemisch aus He, N2 und CO2 mit einer auf das Volumen bezogenen Gemischzusammensetzung
im Verhältnis
3:2:1 – bei
einer Schaltfrequenz = 1,375 kHz bei seitlich offenem Entladungsraum
in Querrichtung x aufgetragen, wie er in einer Modellrechnung für einen Entladungsmodul
mit den Abmessungen 1 m × 0,2 m,
einem Elektrodenabstand von 1,55 mm, bei einem Ausgangsgasdruck
von 180 hPa (Gasdruck in der Umgebung der Elektroden) und einer
cw-Laserleistung von 2,7 kW bei einem Tastverhältnis von 0,5 errechnet wurde.
Die Frequenz f = 1,375 kHz entspricht dabei dem Grundmode einer
freien ungedämpften akustischen
Querschwingung. Dem Diagramm ist zu entnehmen, dass der Druck in
der Mitte des Entladungsraumes um einen Faktor 2 höher ist
als an seinen Rändern.
In gleicher Weise ist in der Mitte des Entladungsraumes gemäß 10 die
Dichte und gemäß 11 die
Temperatur signifikant erhöht.
Diese Modulation führt
zu einer Veränderung
der Ausbreitungsbedingungen für
den Laserstrahl innerhalb des Resonators und somit zu der eingangs
erläuterten Richtungsinstabilität des aus
dem Resonator austretenden Laserstrahls.
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Den 12 bis 14 ist
zu entnehmen, dass diese signifikante Modulation der Dichte bei gleicher
Schaltfrequenz f = 1,375 kHz zumindest nach der numerischen Modellrechnung
vollständig verschwindet,
wenn der Entladungsraum an seinen Längsseiten geschlossen wird.
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In 15 veranschaulicht
die Messkurve b die Auswirkung der Anbringung einer seitlichen Abdeckung
auf die am Prozessort verfügbare
Ausgangsleistung P des Laserstrahls. In der Figur ist zu erkennen,
dass durch die erfindungsgemäße Maßnahme die
Abhängigkeit
der Ausgangsleistung P von der Schaltfrequenz f weitgehend eliminiert
ist.
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In
den Ausführungsformen
gemäß 16 und 17 ist
zu erkennen, dass die Resonatorspiegel 4a, b einen geringen
Abstand zu den Stirnflächen 60 der
Elektroden 6 aufweisen, so dass sich in Querrichtung, d.
h. senkrecht zur Zeichenebene erstreckende relativ schmale Querspalte 30 ergeben, durch
die grundsätzlich
ein Ausschwingen des Lasergases LG möglich ist.
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Gemäß 16 sind
in diese Querspalten 30 im Bereich der Stirnfläche jeder
Elektrode 6 Querabdeckungen 32 eingebracht, die
jeweils in im Resonatorspiegel befindlichen Nuten 34 geführt sind
und an die Stirnfläche 60 angrenzen.
In diesem Ausführungsbeispiel
besteht die Querabdeckung 32 analog zum Ausführungsbeispiel
der 5 aus einem porösen, elastischen und elektrisch
isolierenden Werkstoff, durch den das Lasergas LG langsam strömen kann.
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17 zeigt
eine in Analogie zum Ausführungsbeispiel
gemäß 6 gestaltete
Querabdeckung 32, die an den Resonatorspiegeln 4a,
b fixiert ist und keinen mechanischen Kontakt zu den Elektroden 6 aufweist
sondern jeweils in eine in die Stirnfläche 60 eingebrachte
Nut 36 hineinragt und eine Umlenkung des Lasergases LG
bewirkt. In diesem Fall kann die Querabdeckung aus einem gasdichten, elektrisch
isolierenden Werkstoff bestehen.
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In
den beiden Ausführungsbeispielen
gemäß 16 und 17 sind
die Querabdeckungen 32 jeweils in den Querspalt 30 eingebracht.
Grundsätzlich ist
es auch möglich,
die Querabdeckungen am Rand des Querspaltes 30 anzuordnen,
so dass sie nicht in den Querspalt hineinragt. Querabdeckungen 32 und Abdeckungen 12 (1 bis 8)
sind dabei vorzugsweise so aufeinander abge stimmt, dass sie den gesamten
Entladungsraum 7 umschließen und akustisch abdichten.
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- 2
- instabiler
Resonator
- 4a,
b
- konkave
Resonatorspiegel
- 6
- Elektroden
- 7
- quaderförmiger Entladungsraum
- 8
- Längsausdehnung
- 10
- Querausdehnung
- 12
- Abdeckung
- 14
- Abstandshalter
- 20
- Absatz
- 22
- Führungsnuten
- 23a,
b
- Spalt
- 24
- Spalt
- 30
- Querspalt
- 32
- Querabdeckung
- 34,
36
- Nut
- 60
- Stirnfläche
- 120
- Abdeckelemente
- f
- Schaltfrequenz
- b
- Messkurve
- P
- Ausgangslaserleistung
- A
- optische
Systemachse
- HF
- Hochfrequenzgenerator
- LS
- Laserstrahl
- LG
- Lasergas