DE2364640A1 - Gaslaser - Google Patents

Gaslaser

Info

Publication number
DE2364640A1
DE2364640A1 DE19732364640 DE2364640A DE2364640A1 DE 2364640 A1 DE2364640 A1 DE 2364640A1 DE 19732364640 DE19732364640 DE 19732364640 DE 2364640 A DE2364640 A DE 2364640A DE 2364640 A1 DE2364640 A1 DE 2364640A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
laser
cathode
mirror
tube
flange
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE19732364640
Other languages
English (en)
Other versions
DE2364640B2 (de
Inventor
Wayne S Mefferd
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
COHERENT RADIATION
Original Assignee
COHERENT RADIATION
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by COHERENT RADIATION filed Critical COHERENT RADIATION
Publication of DE2364640A1 publication Critical patent/DE2364640A1/de
Publication of DE2364640B2 publication Critical patent/DE2364640B2/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/08Construction or shape of optical resonators or components thereof
    • H01S3/086One or more reflectors having variable properties or positions for initial adjustment of the resonator
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/02Constructional details
    • H01S3/03Constructional details of gas laser discharge tubes
    • H01S3/032Constructional details of gas laser discharge tubes for confinement of the discharge, e.g. by special features of the discharge constricting tube
    • H01S3/0323Constructional details of gas laser discharge tubes for confinement of the discharge, e.g. by special features of the discharge constricting tube by special features of the discharge constricting tube, e.g. capillary
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/02Constructional details
    • H01S3/03Constructional details of gas laser discharge tubes
    • H01S3/034Optical devices within, or forming part of, the tube, e.g. windows, mirrors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/02Constructional details
    • H01S3/03Constructional details of gas laser discharge tubes
    • H01S3/038Electrodes, e.g. special shape, configuration or composition

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lasers (AREA)

Description

Hintergrund aer Erfindung
Die Erfindung betrifft Laser und insbesondere verbesserte Gaslaser.
Obwohl Laser und deren Arbeitsprinzip ein vollständig neues und zukunftsträchtiges technologisches Gebiet bilden, war die Laser-, herstellung» wenigstens soweit die Herstellung von Gaslasern betroffen ist, tatsächlich wenig mehr als ein Ableger der Herstellung von Elektronenröhren und der einschlägigen Hersteil ungstechni ken.
Ein Gaslaser weist ein Gasentladungs- oder Plasma-Rohr auf, das das gasförmige Lasermedium enthalt. Innerhalb dieses Entladungsrohrs befinden sich üblicherweise eine oder mehrere ; Anoden» eine Kathode und ein die Entladung einschränkendes Bohrungsrohr. Der Zweck dieses Bohrungsrohres besteht darin, die elektrische Entladung zwischen der Anode und üer Kathode auf ein relativ kleines Volumen zu konzentrieren und dadurch die Stromdichte durch das Gasmedium zu erhöhen.
Ein optischer Resonator ist axial mit dem die Entladung einschränkenden Bohrungsrohr ausgefluchtet. Dieser Resonator weist einen Spiegel oder Reflektor auf, der total reflektiert, und einen zweiten Spiegel oder Reflektor, der.ausreichend Ithtdurchlässig ist, um das Austreten des Lichtausgangsstrahls vom Laser zu ermöglichen.
Der optische Resonator kann unabhängig von dem Entladungsrohr v und außerhalb desselben angeordnet sein, oder die den optischen' Resonator* bildenden Spiegel,können Teil des Plismarohrgefiißes ^ sein. In letzterem Falle wird gesagt, daß der Laser einen ■
internen optischen Resonator aufweist.
Zylindrische Kathoden, die koaxial mit dem Bohrungsrohr
..JZ-A 0 9 82a/ 0 ΒΛΖ . ·■
ausgefluchtet sind und in einigen Fällen dieses umschließen, sind in Gaslasern häufig verwendet worden.Bei bekannten Lasern, bei" denen Vakuumröhrenherstellungstechniken verwendet werden, sind die Kathode und der Rest des Entladungsrohres in"einen äußeren Glaskolben eingeschlossen. Dieser Kolben ist im wesentlichen luftdicht und dafür verantwortlich, daß das Gasmedium innerhalb des Rohres gehalten wird. ' . ■ -
"Dieser Aufbau hat einige Nachteile für Laser mit internem optischem Resonator. Typischerweise sind die Resonatorspiegel unmittelbar auf die Äußenenden des Glaskolbens montiert. Das ergibt nicht nur eine weniger stabile optische Resonatorkonstruktion, wenn Wanr.egradienten vorhanden sind, auch die' Spiegeljustierung wird sehr schwierig. '
Diese Ganzglas-Kolben-Konstruktion hat weitere wichtige Nachteile. Zunächst macht die Glaskonstruktion das Laserrohr mechanisch sehr empfindlich. Zweitens müssen spezielle Vorkehrungen getroffen werden, damit elektrische Zuleitungsdrähte zur Anode und Kathode durch den Kolben hindurchtreten können. Drittens sind Glasherstellungstechniken aufwendig und erfordern " ! erfahrenes Personal.
409828/0812
Zusammenfassung d&r Erfindung
Durch die Erfindung soll ein verbesserter Gaslaser verfügbar gemacht v/erden.
Insbesondere soll durch die Erfindung ein Laser mit einem internen optischen Resonator verfügbar gemacht werden, der stabiler und weniger empfindlich gegen Wärmegradienten ist als bekannte Konstruktionen.
Weiter soll durch die Erfindung einLaser mit einem internen optischen Resonator verfügbar gemacht werden, der leicht justierbar ist.
Erfindüngsgemäß wird wenigstens ein Ende eines Gasl.aser-Entladungs-.rohrs mit einer Kappe versehen, die einen Teil des Entladungsrohrkolbens bildet. Die Kappe weist einen Flansch und eine Spiegel tragplatte auf, die voneinander entfernt sind und im allgemeinen zueinander parallel sind. Die beiden werden mit einem rohrförmigen Element oder einer Achse verbunden. Eine Mittelöffnung reicht durch die ganze Länge der Kappe und ist koaxial mit dem die Entladung enthaltenden Rohr ausgefluchtet. In einer Ausführungsform besteht die ganze Kappe aus einem einzigem Materialstück.
Einer der Resonatorspiegel ist an der Justierplatte so befestigt, da3 die Mittelöffnung abgedeckt wird. Eine Anzahl Justierschrauben sind vorgesehen, die durch Umfangsbohrungen längs des Umfangs der Spiegeljustierplätte reichen. Diese· Schrauben reichen bis zuiT! Flansch der Kappe. Durch selektive Justierung dieser Schrauben werden die Spiegel tragplatte und die Achse relativ zum Flansch und dem Rest des Entladungsrohres gebogen, wodurch eine Feiηjustierung der Resonatorspiegel erreicht werden kann.
.../5 409828/0812
Bei dieser Anordnung ist es möglich, den optischen Resonator leicht zu justieren, ohne daß das ganze Entladungsrohr gebogen v/erden muß. D.h., es ist nur notwendig, daß die justierbare Kappe gebogen wird, um eine optimale Spiegel ausfluchtung zu erhalten.
Durch Verwendung der Kathode als Träger für den optischen Resonator wird eine größere Stabilität für den optischen Resonator erreicht. Die Kathode besteht aus einem Material mit einem hohen Verhältnis Wärmeleitfähigkeit : Wärmedehnung, beispielsweise Aluminium, und gewährleistet dadurch eine größere winkelmäßige Stabilität gegen Verziehen durch Temperaturgradienten innerhalb und über den Laser.
Mit der durch die Verwendung .der Metallkathode als Stütze für den optischen Resonator erreichten größeren Stabilität ist es möglich, Kugelspiegel mit größerem Radius als Teil des optischen Resonators zu verwenden. Das bedeutet, daß größere Ausgangsleistungen möglich sind.
409828/081 2
Die Erfindung soll anhand der Zeichnung näher erläutert werden; es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein verbessertes Gaslaserrohr nach der Erfindung;
Fig. 2 eine Glas-Metall-Verbindung des Laserrohrs nach
Fig. 1;
Fig. 3 einen Querschnitt durch das die Entladung einschränkende Bohrungsrohr nach Fig. 1 entsprechend der Linie 3-3 in Fig. 1;
Fig. 4 eine Stirnansicht des Laserrohrs nach Fig. 1;
Fig. 5A ·
und 5B eine Seitenansicht bzw. Aufsicht auf den Halter - fur das die Entladung einschränkende Bohrungsrohr nach Fig. 1; und
Fig. 6 eine v/eitere Anodenanordnung für das Laserrohr nach Fig. 1.
Fig. 1 zeigt ein Gaslaserrohr 10 nach der Erfindung. Ein Gas oder eine Mischung von Gasen ist in das Laserrohr 10 eingeschlossen. Das Gasmedium wird in einem Entladungskanal 11 , eines eine Entladung einschränkenden Bohrungsrohrs 12 in bekannter Weise angeregt. Das die Entladung einschränkende Bohrungsrohr 12 besteht aus einem geeigneten, nicht elektrisch Idtenden Material wie hitzebeständiges Glas oder Quarz.
Nahe einem Ende des Bohrungsrohrs 12 befindet sich eine Anode 14,
409828/0812
_'7_ 236A6A0
die in einer Anodcnvertiefung 16 sitzt, die einen Teil des Bohrungsrohrs 12 bildet". In der dargestellten Ausführungsform ist nur eine solche Anode vorgesehen, zusätzliche Anoden können jedoch auch, an anderen Stellen längs des Bohrungsrohrs 12 verwendet werden.
Eine längliche, zylindrische Kathode 18 ist koaxial mit dem Bohrungsrohr 12 angeordnet, mit diesem ausgefluchtet und umgibt dieses auf eine merkliche Länge. Es existiert also ein elektrischer Entladungsweg, der an der Anode 14 beginnt und durch und längs des Bohrungsrohrkanals 11 durch eine Austrittsöffnung 20 in dem Cohrungsrohr 12, am Au3enumfang eines Schirms 22 vorbei und schließlich zur Kathode 18 führt. Der Zweck des Schirms besteht darin, den elektrischen Entladungsstrom daran zu hindern, auf nur eine einzige Fläche der Kathode nahe einem Ende derselben aufzutreffen.
Zwei optische Resonatorspiegel 24 und 26 sind axial mit dem Bohrungsrohr 12 ausgefluchtet. Die Spiegel 24 und 26 bilden einen Teil des Laserrohrs 10. D.h., die Spiegel 24 und 26 stehen in direkter Verbindung mit dem gasförmigen Medium innerhalb des Laserrohrs 10. Dementsprechend ist das Laserrohr 10 selbst ein PTasmaentladungsrohr, und dieSpiegel 24 und 26 bilden einen Teil des Kolbens desselben.
Der Spiegel 26 ist direkt auf ein Ende des ßohrungsrohrs 12 montiert. Vor der Hontage wird das Ende der Bohrung 12 flach und normal zur Längsachse geschliffen. Der Spiegel 26 wird auf das Ende des Bohrungsrohrs 12 mit einem organischen Dichtmittel beispielsweise Epoxy, montiert. Bei einer Aus fuhrungsform wurde ein Epoxy aer Firma Adhesive Engineering Co. verwendet, das unter deren Typennummer 2050 und der Bezeichnung "glasshesive" vertrieben wird.
■4 09828/081 2
Eine Kaltkathode 18 bildet einen Teil des Plasmarohrkolbens, der das gasförmige Lasermedium innerhalb des Lasers 10 hält und, wie noch erläutert wird, zusätzlich die Funktion eines Trägers für den optischen Resonator des Laserrohrs 10 bildet.
Die Kathode 18 besteht aus einem geeigneten Kathodenmaterial, wie Aluminium. Aluminium ist besonders gut geeignet, weil es kräftig und dauerhaft und weiterhin leicht ist. Eine allgemein zylindrische Schüssel oder Abdeckung 30 reicht von einem Ende der Kathode zum Bohrungsrohr 12, mit dem es bei 32 verbunden ist. Die Abdeckung 30 bildet auch einen Teil des Plasmarohrkolbens. Sei der dargestellten Ausführungsform ist die Abdeckung 30 aus einem Stück mit dem Bohrungsrohr 12 hergestellt.
Um zu gewährleisten, daß das Gasmedium innerhalb des Lasers 10 gehalten wird, muß die Abdeckung in geeigneter Weise am Umfang der Kathode 18 befestigt und gegen dieses abgedichtet sein. Details dieser Abdichtung sind in Fig. 2 dargestellt. Die Verbindung zwischen der Glasabdichtung 30 und der Aluminiumkathode 18 wird mit einem geeigneten organischen Dichtmittel 34 abgedichtet, beispielsweise ein Epoxy der Firma 3M Co., das unter der Typennummer 2214 (Hi-Temp) und der Bezeichnung "Scotch Weld" vertrieben wird. Diese Dichtung 34 erstreckt sich um den Umfang der ganzen Verbindung zwischen diesen beiden Teilen. Dieser Epoxy-Typ ist ein Hochtemperaturkleber mit niedrigem Dampfdruck. Da die Festigkeit des Glases, das die Schüssel 30 bildet, ansteigt, wenn Druckkräfte angelegt werden, wird das Glas zusammengepreßt, wenn die Klebdichtung 34 hergestellt wird. Das wird dadurch erreicht, daß der Kleber 34 bei höherer Temperatur gehärtet wird als sie normalerweise im tatsächlichen Betrieb des Lasers 10 auftritt. Dadurch wird eine strukturell kräftige, zuverlässige und vakuumdichte
409828/0812
Dichtung gewährleistet.
Um einen zusätzlichen Teil des Entladungsrohrkolbens zu bilden und den Spiegel 24 abzustützen, ist eine Basis oder Kappe 36 vorgesehen. Die Kappe 36 weist eine ZentralÖffnung 38 auf, die axial mit. Ent!adungsweg 11 des Bohrungswegs 12 ausgefluchtet ist. Der Umfangs- oder Flanschteil 40 der Kappe 36 ist so befestigt, daß er eine vakuumdichte Abdichtung mit der Kathode 18 bildet. Bei der dargestellten Ausführungsform besteht die Kappe 36 ebenfalls aus Aluminium und ist in üblicher Weise an die Aluminiumkathode angeschweißt.
Damit der Laser richtig arbeiten kann, müssen die optischen Resonatorspiegel 24 und 26 parallel zueinander sein. Um kleinen Fehlern bei der Bearbeitung und Herstellung Rechnung zu tragen, ist der Spiegel 24 justierbar. Eine Spiegeltragplatte oder Scheibe 42 bildet einen Teil der Kappe 36. Sie befindet sich im Abstand vom Flanschten 40 der Kappe 36 und ist im allgemeinen parallel zu diesem. Der Spiegel 24 ist auf die Platte 42 mit einem organischen Dichtmittel montiert, beispielsweise dem oben erwähnten Epoxy "glasshesive". Der Spiegel 24 deckt die Mittelöffnung 38 ab und vervollständigt den Plasmarohrkolben.
Wie speziell in Fig. 4 erkennbar ist, sind vier Justierschrauben vorgesehen, die durch am Umfang befindliche Bohrungen 46 in der Scheibe 42 reichen und an der Basis-Kappe 36 angreifen. Wenn der Laser zur Erzielung maximaler Leistung eine weitere Justierung braucht, kann der Spiegel 24 mittels der.vier Schrauben 44 leicht justiert werden. Bei dieser Anordnung ist nur ein Verbiegen des Aluminium-Endstückes 36 und nicht des ganzen Bohrungsrohrs 12 erforderlich, um den internen Resonatorspiegel 24 relativ zum Spiegel 26 zu justieren.
U) 9 8 ,:■·■/ O - '
Es ist also erkennbar, daß die Kathode 18 zusammen mit der Kathodenkappe 36 nicht nur einen Teil des .Laserkolbens bildet, sondern die Kathode 18 auch dazu dients den Spiegel 24 abzustützen. Dadurch wird nicht nur die Forderung beseitigt, daß ein getrennter, gläserner Plasmarohrkolben vorgesehen sein muß, es wird auch eine stabilere Abstützung für den optischen Resonator des Lasers 10 als in bekannten Konstruktionen verfügbar gemachte
Bei der dargestellten Äusführungsform ist der optische Resonator ein Hohl-Halbkugel-Resonator. Der Spiegel 26 bildet einen flachen Reflektor, der im wesentlichen total lichtreflektierend ausgebildet ist. Der Spiegel 24 ist.ein sphärischer Spiegel mit 30 cm Krümmungsradius. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß die Position dieser Spiegel vertauschbar ist, d.h. der flache Reflektor 26 könnte mit dem sphärischenSpiegel 24 ausgetauscht werden.
Damit der Laser zuverlässig im niedrigsten Transverse-Order-Modus schwingt, muß die begrenzende Apertur der Entladung innerhalb des optischen Resonators präzise kontrolliert sein. Der Innendurchmesser der Bohrung kann damit als Modusbegrenzungsapertur verwendet werden. Es wurde jedoch festgestellt, daß die Zentralöffnung 38 der Kathode 36 dazu verwendet werden kann, die Modusbegrenzungsapertur zu definieren. Das hat den Vorteil, daß das Bohrungsrohr 12 aus handelsüblichem Kapillarrohr hergestellt werden kann, um die Gasentladung einzuschränken, statt daß das Bohrungsrohr 12 hinsichtlich des Innendurchmessers - " eng toleriert sein muß, um die Begrenzungsapertur zu ,definieren.
Eine alternative Anodenanordnung ist in Fig. 6 dargestellt. Die in der Vertiefung 16 nach Fig. 1 angeordnete Anode 14 ist durch eine zylindrische Anode 48 mit einer Zentralöffnung 50 ersetzt.· Die Anode 48 ist axial mit-dem Bohrungsrohr 12 ausge-
fluchtet und bei 52 und 54 durch geeignete Bindemittel verbunden, beispielsweise mit einem organischen Dichtmittel, beispielsweise Epoxy. Wieder kann der Durchmesser der Mittelöffnung 50 dazu verwendet v/erden, den Transversmodus des Lasers 10 zu bestimmen. Diese Anordnung ist also eine Alternative zur Verwendung der Öffnung 38 der Kathode 36-zur Definition der Grenzapertur.
Das zwischen den Spiegeln 24 und 26 reflektierte Licht bildet einen allgemein kegelförmigen Lichtkonus, wobei der größte Durchmesser sich in der Nähe des sphärischen Spiegels befindet und der kleinste Durchmesser am flachen Spiegel. Praktischerweise ist es also am besten, den sphärischen Spiegel nahe der Anode, Kathode oder dem Teil des Bohrungsrohrs 12 anzuordnen, der die Grenzapertur definiert.
Die Kathodenkappe 35, in Kombination mit der Kathode 18,. die beide aus Aluminium bestehen, hat einen anderen thermischen Dehnungskoeffizienten als das Bohrungsrohr 12, das aus Glas besteht. Dementsprechend müssen Vorkehrungen getroffen werden, damit eine Relativbewegung zwischen diesen beiden Teilen stattfinden kann. Das Ende 50 des Bohrungsrohrs 12 paßt in eine Aufnahmehöhlung 52 in der Kathodenkappe 36. Das Ende kann sich axial frei relativ zur Kathodenkappe 36 bewegen.
Um die Bohrung 12 in richtiger axialer Ausfluchtung mit der Zentralöffnung 38 zu halten, ist ein Halteelement 54 vorgesehen, (vgl. auch Fig. 3, 5A und 5B). Die Halterung 54 besteht'aus einem flachen rechteckigen Stück 56 aus rostfreiem Stahl. Längs des rechteckigen Stückes 56 sind eine Reihe von Vorsprüngen angeordnet. Jeder zweite Vorsprung 58 ragt in einer Richtung von der Platte 56 weg, und die übrigen Vorsprünge stehen in der entgegengesetzten Richtung vor. Die Halterung
.../12
409828/0812
wird zylinderförmig gemacht, indem die Platte 56 gebogen wird, bis zwei Enden der Platte zusammenstoßen, so daß eine Naht 62 gebildet wird. Die komplette Halterung 54 wird dann um das Ende 5C der Bohrung 12 gesetzt, ehe diese in die Kathodenkappe 36 eingesetzt wird.
Ein ringförmiger Getter ist auf ein ringförmiges Element 90 aus rostfreiem Stahl'mittels eines Stützelementes 92 montiert. Der Streifen 90 paßt federnd in die Kathode 18. Während der Herstellung des Lasers wird der Getter 88 so erhitzt, daß ein dünner Film um die innere Oberfläche der Abdeckung 30 niedergeschlagen wird. Dieser dünne Film absorbiert unerwünschte Gase, die sich aus Verunreinigungen innerhalb der Gasmischung ergeben, sowie durch KathodensprÜhen. Der Getter kann aus irgendeinem geeigneten Werkstoff bestehen, beispielsweise Barium.
Wie oben erläutert worden ist, sind beide Spiegel 24 und 26 mittels eines organischen Dichtmittels mit dem das Gas enthaltenden Kolben verbunden. In ähnlicher Weise ist die Kathode 18 mit der Glasschüssel 30 mittels einer organischen Abdichtung 34 verbunden. Durch diese organischen Dichtmittel hindurch dringendes Wasser stellt ein Rroblem dar, weil Wasserdampf innerhalb des Rohrs 10 einen ungünstigen Einfluß auf den Betrieb des Lasers hat.
Eine Technik j mit der dieses Problem beseitigt werden kann, ist in Fig. 7 dargestellt. Das Laserrohr 10 1st in ein äußeres Gehäuse 63 montiert, das ein rohrförmiges Gehäuseelement 64 aufweist. Das rohrförmige Gehäuseelement 64 kann aus irgendeinem geeigneten Werkstoff bestehen, der robust, leicht und luftdicht ist, beispielsweise Aluminium, Zwei Kappen 66 und 68 vervollständigen das Gehäuse 63. Obgleich die Endktpp,en 66 und 68 aus dem gleichen Material hergestellt werden können wie das GehKuserohr 64, ist es nicht
.../13 40 9828/0812
notwendig, diese Teile an das Rohr 64 anzuschweißen. Tatsächlich können sie mit einem organischen Dichtungsmittel, wie beispielsweise das oben erwähnte Epoxy-"glasshesive" an das Rohr 64 montiert werden. Die Endkappe 68 ist mit einem Kabel 70 versehen, durch das die Anodenzuleitung 72 und eine Kathodenzuleitung 74 durchtreten.
Das Laserrohr 10 wird im Gehäuserohr 64 mit zwei OrRingen 76 und 78 abgestützt. Diese O-Ringe erfüllen mehrere Funktionen, einschließlich der Absorption von mechanischen Vibrationen, die sonst vom Gehäuse 63 auf das Rohr 10 übertragen werden könnten.
Die Kapsel 84 enthält ein Wasserdampf absorbierendes Trockenmittel. Die Kapsel ist in geeigneter Weise an eine Mylar-Hülse 86 montiert. Die Mylar-Hülse 86 dient zusätzlich dazu, die Anode 14 gegen das Aluminiumgehäuserohr 84 zu isolieren. In ähnlicher Weise ist eine zweite Kapsel 87, die ein Wasserdampf absorbierendes Trockenmittel enthält, an das entgegengesetzte Ende des Gehäuses 83 montiert. Ein geeignetes Trockenmittel für beide Kapseln ist Silica-Gel.
Das Gehäuse 63 verhindert, daß merkliche Wasserdampfmengen in die das Laserrohr 10 umgebenden Bereiche eintreten können.- Was an Wasserdampf tatsächlich die Abdichtungen zwischen den Endkappen 66 und 68 und dem Gehäuserohr 64 durchdringt, wird von dem Trockenmittel absorbiert. Es wurde festgestellt, daß das Trockenmittel den Wasserdampfdruck auf 28 . 10 Torr oder weniger in der Nähe des Rohres 10. hält. Dieser Wasserdampf-Partialdruck ist ein tolerierbarer Wert, dem die verschiedenen organischen Abdichtungen des Laserrohrs 10 ausgesetzt werden können.
Bei einer tatsächlichen Ausführungsform des Laserrohrs 10 ist die Länge das Bohrungsrohrs 12 256 mm, der Außendurchmesser des
.../14
09 828/08 12
Bohrungsrohrs 12 7 SiIm3 und wenn das Bohrungsrohr 12 die Grenzapertur für Zwecke der Modusbestimmung definiert, beträgt sein Innendurchmesser 1,52 mm (0,061"),, In diesem Laser ist das Gasmedium eine Kombination von Helium und Neon unter Drucken von 3,1 Torr bzw. 0,4 Torr. Die Ausgangswellenlänge des Lasers liegt bei 6328 AE (rot).
Wenn vom Laser 10 ein polarisierter Strahl gewünscht wird, können Brewster-Winkel-Fenster leicht in die vorliegende Konstruktion eingebaut werden. Der Spiegel 24 kann beispielsweise durch ein längliches Aluminiumrohr ersetzt sein, das auf die Kathodenkappe aufgeschweißt ist. Eine Glasplatte unter dem Brewsterschen Winkel wird in das Rohr montiert und der Spiegel 24 wird an einem Ende der Aluminiumrohrverlängerung befestigt.
Bei der dargestellten ÄusfUhrungsform ist nur ein einziger Reflektor von der Kathode 18 abgestützt. Wenn jedoch eine größere Stabilität gewünscht oder gefordert wird, können beide Resonatorreflektoren von der Kathode 18 abgestützt sein.
Da die Kathode 18 nicht mit einem Glaskolben isoliert ist, v/ie das in bekannter Laserkonstruktionen der Fall ist,ist es aus Sicherheitsgründen erwünscht, daß die Kathode auf Erdpotential arbeitet, und die Anode auf einem positiven Potential.
Das hier beschriebene Laserrohr arbeitet mit nur einer einzigen Anode, gewünschtenfalls können jedoch zusätzliche Anoden längs des Bohrungsrohrs vorgesehen werden.
4098 2 8/0812

Claims (8)

  1. Patentansprüche
    Laser mit internem optischen Resonator, bestehend aus einem die Entladung einschränkenden Böhrungsrohr, wenigstens einer Anode und einer Kathode zur Aufrechterhaltung einer elektrischen Entladung durch das Bohrungsrohr, einem gasförmigem Lasermedium, einer elektrischen Entladung zwischen der Anode und Kathode durch das Bohrungsrohr, einem Kolben, der das Bohrungsrohr und das gasförmige Lasermedium umschließt,und zwei Spiegeln, die zueinander und zum gasförmigen Lasermedium ausgefluchtet sind und den optischen Weg des Lasers bilden, und von denen einer im wesentlichen total" lichtreflektierend ist und der andere teilweise lichtdurchlässig ist,dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Kappe einen Teil des Lasers bildet, die eine Achse mit einer ZentralÖffnung aufweist, die koaxial-mit dem Bohrungsrohr ausgerichtet ist, einem Flansch, der radial von der Achse absteht, und einer Spiegeljustierplatte, die am anderen Ende der Achse abgestützt ist und im Abstand und im allgemeinen parallel zum Flansch liegt, daß eine Befestigungseinrichtung vorgesehen ist, mit dereiner der Spiegel so montiert werden kann, daß er die Zentralöffnung dicht abdeckt, und einer Justiereinrichtung, die eine Keilkraft zwischen den Flansch und die Spiegel justierplatte einführt, um die Achse so zu biegen, daß· der die. Zentral öffnung abdeckende Spiegel justiert wird.
  2. 2. .Laser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe einen Teil des Laserkolbens bildet.
  3. 3. Laser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel einen Teil des Laserkolbens bildet.
    .../A2 409828/0812
  4. 4. Laser nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß
    der Flansch, die Spiegeljustierplatte und die Achse eine gemeinsame längliche Zentralöffnung aufweisen, die koaxial mit dem Bohrungsrohr ausgefluchtet ist.
  5. 5. Laser nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, .daß die Kathode zylindrisch ist und koaxial mit wenigstens einem Teil des Bohrungsrohrs ausgefluchtet ist, und daß wenigstens eine Kappe von der Kathode abgestützt ist.
  6. 6. Laser nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Kathode so abgeschlossen sind, daß sie einen im wesentlichen luftdichten Kolben bilden, der das gasförmige Lasermedium umschließt, wobei die Kathode einen wesentlichen Teil des Kolbens bildet.
  7. 7. Laser nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Justiereinrichtungen zwischen dem Flansch und der Spiegeljustierplatte angeordnet sind.
  8. 8. Laser nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegeljustierplatte eine Anzahl am Umfang angeordneter Bohrungen aufweist, und daß die Justiereinrichtung aus Justierschrauben besteht, die durch die Umfangsbohrungen der Spiegeljustierplatte reichen und am Flansch angreifen.
    409828/081 2
    Leer seife
DE19732364640 1973-01-02 1973-12-24 Gaslaser Ceased DE2364640B2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US32014673A 1973-01-02 1973-01-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2364640A1 true DE2364640A1 (de) 1974-07-11
DE2364640B2 DE2364640B2 (de) 1977-01-27

Family

ID=23245078

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19732364640 Ceased DE2364640B2 (de) 1973-01-02 1973-12-24 Gaslaser

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPS49102293A (de)
DE (1) DE2364640B2 (de)
GB (1) GB1454912A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2341968A1 (fr) * 1976-02-23 1977-09-16 Laser Light Gmbh Tube de verre a parties coaxiales pour laser a gaz

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53126575U (de) * 1977-03-14 1978-10-07
GB2149566A (en) * 1983-08-09 1985-06-12 Honeywell Inc Stable alignment mechanism
GB2176337B (en) * 1985-06-04 1990-02-14 English Electric Valve Co Ltd Metal vapour laser apparatus
CN117954946A (zh) * 2024-03-26 2024-04-30 北京凯普林光电科技股份有限公司 一种激光输出头及激光输出装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2341968A1 (fr) * 1976-02-23 1977-09-16 Laser Light Gmbh Tube de verre a parties coaxiales pour laser a gaz

Also Published As

Publication number Publication date
DE2364640B2 (de) 1977-01-27
JPS49102293A (de) 1974-09-27
GB1454912A (en) 1976-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2364528A1 (de) Gaslaser
EP0314732A1 (de) Xenon-kurzbogen-entlandungslampe.
DE3616329A1 (de) Kurzbogenlampe
DE3205401A1 (de) Hochdruckentladungslampe
EP0451647A2 (de) Hochdruckentladungslampe und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE112006001988B4 (de) Deuteriumlampe mit Vorrichtung zur Ausrichtung einer optischen Achse
DE2129142A1 (de) Gaslaser
DE1910538A1 (de) Elektrische Bogenlampe
DE2364640A1 (de) Gaslaser
DE1132242B (de) Elektrodeneinschmelzung fuer Hochdruckentladungslampen und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE2326561C2 (de) Kaltkathoden-Gaslaser
DE3719745A1 (de) Gaslaser mit einem gehaeuserohr und einer ueber dieses hinausragenden kapillare
DE3110872C2 (de) Alkalimetalldampflampe
US3887883A (en) Gas laser tube and method of fabricating same
EP0276888A2 (de) Gasentladungslampe
DE10392422T5 (de) Kurzbogenlampe mit zweifachen konkaven Reflektoren und einer durchsichtigen Bogenkammer
DE2734099B2 (de) Gasentladungslampe
DE2713702A1 (de) Gasentladungslampe, insbesondere blitzroehre
EP0057395A2 (de) Gaslaser
DE60103675T2 (de) Justierbare Halterung für ein optisches Element in einem Gaslaser
DE3037223C2 (de)
DE2109843C3 (de) Frequenzstabilisierter Gaslaser
DE2828143A1 (de) Gaslaser
DE1100167B (de) Verfahren zum Betrieb einer Entladungslampe grosser Lichtstaerke und Leuchtdichte sowie Hochdruckentladungslampe hierfuer
DE2911684A1 (de) Projektions-kathodenstrahlroehre

Legal Events

Date Code Title Description
BGA New person/name/address of the applicant
BHV Refusal