DE2034912A1 - Verfahren zur Leistungssteigerung von Lasern und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Leistungssteigerung von Lasern und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens

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DE2034912A1 DE19702034912 DE2034912A DE2034912A1 DE 2034912 A1 DE2034912 A1 DE 2034912A1 DE 19702034912 DE19702034912 DE 19702034912 DE 2034912 A DE2034912 A DE 2034912A DE 2034912 A1 DE2034912 A1 DE 2034912A1
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Gunthard Dr.-Ing. 8000 München. P Born
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Description

Messerechmitt-Bölkow-Blohm GmbH München, 26.6,70
• München
7084
Kre/sp
Verfahren zur Leistungssteigerung von Lasern und Anordnung »ur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Leistungssteigerung von Lasern, vorzugsweise für C0o-;Laser, die bei einer Wellenlänge von etwa 10 „ m emittieren und einer An-Ordnung zur Durchführung dieses Verfahrene.
Bisher konnten Laser der vorgenannten Art nur für eine Leistung von ca. 50 W pro m Länge ausgelegt werden. Wurden höhere Leistungen gefordert, so mußte die Laser~A*Ordnung beträchtlich verlängert werden.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Laser-Anordnung zu entwickeln, deren Lristung beträchtlich gesteigert ist, ohne daß d,ie Länge der Anordnung größer wird.
Diese Aufgabe wird verfahrensmäßig dadurch gelöst, daß ein Gasgemisch von Ν« + He bei einem Druck von i - 50 Torr mit hoher Geschwindigkeit quer zur Laserachse durch den Resonator geführt wird und vor Erreichen der Laserkamtaer durch eine elektrische Entladung parallel zur Strömungsrichtung dee Gases eo angeregt wird, daß eich ein hoher Prozentsatz der N^-Moleküle in "v=l-Vibrationszustand" befindet und diesem Gasgemisch vor Erreichen der La β erkannter CO3-GaS mit einem Druck von 1 -50 Torr beigemischt wird. Diese Maßnahmen erlauben einmal die -Entwicklung eine· kompakten und wesentlich verkleinerten Aufbaus einer Laseranordnung und zum anderen Mal eine wesentliche Erhöhung der Leistung, die bis ca. 15 kW/m gesteigert werden kann.
Zur Durchführung dieses Verfahrens schlägt die Erfindung vor, daß senkrecht zum Laserresonator eine Gaszuführungskammer mit Strömungsieitstücken so wie einem zusätzlichen Gasleitungsaystera und demgegenüber «ine Gasabs tr ömkamoier angeordnet ist.
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·» 2 ··
Kre/sp
Weiterhin sieht die Erfindung vor, daß zur Bildung von Gas» entladungsröhren in den Strömunj-skanälen. der Gassuführungs» kanuner Elektroden angeordnet sind«, Solch© Anordnungen lassen sich nun sowohl für Lfflserosssillatores* als auch für Laseryerst ärker verwenden.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand 6in@s Ausführungsbeispiels beschrieben und gezeichnet,' so daß auch hieraus weitere Vorteile und Naßnahmen entnehrabar sind»- Di© einzig© Figur der W Zeichnung sseigt in sch@raatiseher Darstellung d®n Aufbau der erfindungsgemäßen Laseranordnung«
Bei in Betriebnahsae des Lasers wird ei» NQ-He-Gasgerais<ch in
{St
eine Gasführungskammer lk% vorzugsweise rait einem Druck von 1 - !50 Torr gepumpt. In dieser GasführtaagskamEior lh sind Ströraungsleitstücke i6 angeordnet,, die die Kammer Ik in sog« Entladungsrohren l8 unterteil-en, di© elektrisch parallel geschaltet sind. Diese Entladungsröhren i8 sirad mit Elektroden, 19» 20 versehen, welche das No-IIe-Ga'Sgemis.ch in der Entlndungs- " strecke mit der an ihnen angelegtes» Spannung zünden. Der Abstand zwischen Je 2 Elektroden, sewisehen denen sich die Entladungsstrecke befindet, kann zwischen ca« 5 - 100 c«n variieren. P Das durch die Gasentladung angeregte Gasgemisch wird vor dem-Eintritt in den Resonator- bat*« VerstMrkerraum 13 mit CO -Gas aus einer Gaskammer 21 über ein Leitungssystem 17 - vorzugsweise boi einem Druck von 1-50 Torr - versetzt. Hierbei wird die Anregun£Bßn«rgif> des angeregten N0 auf den "00 1 Vibrationszustand" des CO0-Gases durch suolekul&re Stöße übertragen, womit eine Inversion der Besetzungsdichten im CO -Gas erreicht und in Laseremission umgesetzt wird. Durch den erreichten schnellen Gasfluß senkrecht %ur Laserachse 11 wird dem Laserresonator 12 - im Vergleich zu den konventionellen Laseranordnungen - eine wesentlich höhere Zahl von angeregten Molekiihlen zugeführt und dadurch die Leistungssteigerung erzielt.
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Der gerätemäßige Aufbau sieht also eine Anordnung entweder als Verstärker oder als Oscillator vor, dessen Achse 11 quer zur Gaszuführungskammer l4 einerseits und xur Gasabströmkammer andererseits, also quer sum Gasstrom steht. Xn der Verstärkeranordnung ist eine Laserlichtquelle 10 vorgesehen, deren Licht durch ein Infrarotfenster 22 in den Verstärkerraue 13 eintritt, entlang der Laeerachse 11 verstärkt wird und durch ein weiteres Infrarotfenster 23 ausgekoppelt wird. In der Oszillatoranordnung dagegen entfällt der Laser 10, und der Resonatorraum enthält anstelle der Infrarotfenster 22 und 23 einen Spiegel und einen teildurchlässigen Spiegel 23, durch den das Laserlicht ausgekoppelt wird.
20981.1/14-50

Claims (3)

  1. Patentansprüche
    Verfahren sur Leistungssteigerung von Lasern, vorzugsweise für COg-Lasern, die bei einer Wellenlänge von etwa 10 : v. in emittieren, dadurch gekennzeichnet , daß ein Gasgemisch von N„ + He bei einem Druck von 1-50 Torr mit hoher Geschwindigkeit quer zur Laserachse (ll) durch den i.eeonator (12) geführt wird und vor Erreichen der Laserkanuaer (13) durch ein© elektrische Entladung parallel zur Ströimingsrichtung dee Gaees so angeregt vird, daß eich ein hoher Prozentsatz der N0-Moleküle ins "v=l-Vibrationszustand" befindet und diesem Gasgemisch vor Erreichen der Laserkanuaer (13) COg-Gas mit einem Druck von 1-50 Torr beigemischt wird.
    ft
  2. 2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet , daß senkrecht zum Laserresonator (lg) eine Gaszuführungckamnier (tk) mit Strönungsleitstücken (l6) sowie einem zusätzlichen Gasleitungssystem (l?) und dem gegenüber eine Gasabetrörakaaner (15^ angeordnet ist.
  3. 3.
    Anordnung nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeich net, daß zur Bildung von Gasentladungsröhren in den Strömungskanälen (l8) Elektroden (19,20) angeordnet sind.
    BAD ORIGINAL
    209811/U50
DE19702034912 1970-07-14 1970-07-14 CO tief 2-Laser Expired DE2034912C3 (de)

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DE2034912B2 DE2034912B2 (de) 1974-02-07
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FR2098384B1 (de) 1974-03-29
FR2098384A1 (de) 1972-03-10
DE2034912C3 (de) 1974-09-12

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E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
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