DE2735299C2 - Elektrisch angeregter Gaslaser - Google Patents

Elektrisch angeregter Gaslaser

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DE2735299C2
DE2735299C2 DE19772735299 DE2735299A DE2735299C2 DE 2735299 C2 DE2735299 C2 DE 2735299C2 DE 19772735299 DE19772735299 DE 19772735299 DE 2735299 A DE2735299 A DE 2735299A DE 2735299 C2 DE2735299 C2 DE 2735299C2
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laser
waveguide
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radiation
gas
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DE19772735299
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Hans 8033 Krailling Opower
Nikolaus 8000 München Skribanowitz
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Heraeus Industrielaser GmbH
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WC Heraus GmbH and Co KG
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    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
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    • H01S3/0975Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser using inductive or capacitive excitation
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Description

Die Erfindung betrifft einen elektrisch angeregten Gaslaser nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solcher Gaslaser wurde in dem älteren Patent 26 08 830 vorgeschlagen.
Die Erzeugung einer Besetzungsinversion bei MoIekülschwingungszuständen in elektrischen Entladungen ist nur möglich, wenn das aus Elektronen, Ionen, neutralen Molekülen und Atomen bestehende Plasma eine zwar hohe Elektronentemperatur, aber niedrige Gastemperatur besitzt, d. h ein thermodynamisches Ungleichgewicht zwischen dem Elektronengas einerseits und dem Molekülgas andererseits aufweist. Diese Voraussetzung ist im Bereich der sogenannten Glimmentladung erfüllt. Beim Übergang zu hohen Gasdichten und hohen Entladungsstromstärken treten Instabilitäten auf, die zu seitlichen Einschnürungen mit dem Charakter von Bogenentladungen führen, in denen eine Besetzungsinversion wegen der hohen Molekülgastemperatur nicht mehr zustande kommt. Die Stabilisierung einer Glimmentladung kann durch Wechselwirkung mit den Wänden des Entladungsraumes erfolgen und auch durch eine rasche Gasströmung, die lokale Erhitzung unterbindet. In einem ausgedehnten Volumen ist bei hoher Gasdichte eine Gleichfeldentladung nur in beson-

Claims (5)

1
ders durchdachten Anordnungen zu stabilisieren. Im
Patentansprüche: Hauptpatent 26 08 830 ist eine solche Gleichfeldentla-
dung in axialer oder radialer Richtung oder eine externe
2. Elektrisch angeregter Gaslaser, dessen Entla- Anregung vorgesehen. Hochfrequenzanregungen von
dungsraum von eng benachbarten Wänden so be- 5 Gaslasern sind aus dem Lehrbuch »Dieter Ross: Laser,
grenzt ist, daß er für die «ich darin aufbauende La- 1966, S. 64 bis 65« bekannt
serstrahlung als Wellenleiter mit zwei äquidistanten Aufgabe der Erfindung ist es, darüber hinaus Entla-
Wellenleiterflächen wirkt, deren Ausdehnung senk- dungsformen und die dazu erforderlichen konstruktiven
recht zur Strahlrichtung groß gegen ihren Abstand Einrichtungen zu schaffen, die höhere spezifische Lei-
ist und dessen Resonatorbegrenzung in Strahlrich- io stungen ermöglichen.
tung entweder durch unmittelbar an den Entla- Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angege-
dungsraum sich anschließende ebene Spiegel oder benen Merkmale gelöst
durch konkav gekrümmte Spiegel in einigem Ab- Eine hochfrequenireWechselfeldentladung bringt erstand vom Entladungsraum gebildet wird und wobei hebliche Vorteile mit sich, da hierbei immer ein homodie Wellenleiterflächen die Mantelflächen zweier 15 genes Plasma entsteht, sofern die elektrische Feldstärke konzentrischer Zylinder sind, nach Patent 26 08 830, homogen ist
dadurch gekennzeichnet, daß die Anre- Für die koaxialen Laserwellenleiter nach dem Haupt-
gung des Lasergases durch Hochfrequenzanregung patent 26 08 830 ist gerade dieses von besonderem Nut-
im Wellenleiteiraum erfolgt zen, weil sich auf einfache Weise rotationssymmetrische
2. Laser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- 20 Hochfrequenz-Felder erzeugen lassen, die das Lasergas net daß der Wellenleiter für die Laserstrahlung kon- gleichmäßig anregen.
zentrisch innerhalb eines Hochfrequenz-Koaxiallei- In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestalters angeordnet ist der von einem Hochfrequenz- tungen der Erfindung nach dem Hauptanspruch ange-Sender gespeist ist geben:
3. Laser nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet daß der Wellenleiter für die Laser- a) die Verwendung einer Hochfrequenz-Koaxialleistrahlung und der Hochfrequenz-Koaxialleiter die- tung mit Frequenzen von MHz bis in den Giga-
selben metallischen Innenleiter haben und der Au- hertzbereich und
ßenleiter für die Laserstrahlung aus einem nichtlei- b) die Verwendung eines Mikrowellen Hohlraumretenden dielektrischen Material besteht, das inner- 30 sonators, der bevorzugt mit Wellen im Gigahertzhalb des Hochfrequenzaußenleiters angeordnet ist bereich betrieben wird.
4. Laser nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet daß die beiden Begrenzungen des Wellenleiters für die Laserstrahlung aus einem nichtleitenden Dielektrikum bestehen.
5. Laser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aus einem dielektrischen Material bestehende Wellenleiter für die Laserstrahlung innerhalb eines Mikrowellen-Hohlraumresonators angeordnet ist.
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