DE3003167C2

DE3003167C2 - Gepulster CO↓2↓-Laser

Info

Publication number: DE3003167C2
Application number: DE19803003167
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Phys. Dr. 8033 Krailling Opower
Original assignee: Individual
Current assignee: Heraeus Industrielaser GmbH
Priority date: 1980-01-30
Filing date: 1980-01-30
Publication date: 1982-08-12
Also published as: DE3003167A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen gepulsten CO2-Laser nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Nach dem Hauptpatent hat der Laser einen kreiszylindrischen Querschnitt, der auch bei kleinstem Ausmaß mit homogenem, nämlich zylindersymmetrischem Feldverlauf die bisher kompaktest mögliche Bauform eines Anregungsraumes erreicht.

Bei Anwendungsfällen, bei denen zur Unterbringung des Lasers nur «in geringer Raum zur Verfügung steht, darf der kreiszylindrische Anregungsraum nur eine sehr geringe Länge aufweisen. Jedoch verschlechtert eine durch einen kurzen Resonator zustandekommende geringe Verstärkung den optischen Wirkungsgrad des Lasers in erheblichem Maße.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, den Laser nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so zu verbessern, daß auch bei kurzer Baulänge des Anregungsraumes eine hohe Leistungsdichte erhalten wird.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden

ίο Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst Weitere Ausgestaltungen der Erfindung nach dem Hauptanspruch ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Gaslaser mit unterteilten und geneigten Spiegeln und einem Entladungsraum, der vom Strahlenbündel nacheinander ganz durchlaufen wird, sind zwar bereits bekannt.

So zeigt z. B. die US-PS 37 92 370 eine solche Bauart, deren Spiegel an den Enden eines hohlzylindrischen Anregungsraumes in mehrere, unterschiedlich geneigte Spiegelelemente aufgeteilt ist. Diese Aufteilung erfolgt jedoch nur zur Vermeidung von Beschädigungen eines teildurchlässigen Auskoppelspiegels aufgrund thermischer Spannungen, also nicht, wie bei dem Anmeldungsgegenstand, zur Anpassung des Resonators an eine besonders kurze Baulänge des Anregungsraumes.

Eine im Prinzip ähnliche Ausführungsform, jedoch mit prismatischem Entladungsraum, ist in der DE-OS 23 21 903 beschrieben. Außer der abweichenden Raumform ist auch hier die für die Anwendung der Erfindung wesentliche gedrängte Bauart nicht angesprochen.

Durch die beanspruchte Spiegelaufteilung und -Anordnung, d. h. Neigung entsteht ein geschlossenes, rotationssymmetrisches Strahlenbündel mit einem Durchmesser, der höchstens gleich der Ringbreite des Entladungsraumes ist und das durch mehrfache Umlenkung der Strahlen windschief zur Laserachse den ganzen koaxialen Entladungsraum durchsetzt.

Die Resonatorspiegel können in der Weise aufgeteilt

AO sein, daß die Trennlinien in radialer Richtung verlaufen, j so daß die Einzelspiegel Sektorform erhalten. Die!

Aufteilung kann aber auch in kreisscheibenförmige Einzelspiegel erfolgen.

Zur Auskopplung der Laserstrahlung ist der an der, Austrittsstelle angeordnete Spiegel nur teilverspiegelt.

Damit die ausgekoppelte Strahlung parallel zur;

Laserachse verläuft, ist der dem teilverspiegelten Spiegel gegenüberliegende Einzelspiegel abweichend von den übrigen Spiegeln in einer Ebene senkrecht zur Laserachse angeordnet.

Mit dieser Anordnung können die elektrischen Vorteile eines koaxialen Anregungsraumes mit der wünschenswerten Erfordernis einer hohen optischen Verstärkung auch bei der gegenüber der schon vorgeschlagenen Bauart noch kürzeren Ausführung nach der Erfindung verbunden werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Gepulster CO2-Laser mit einem kreisringförmigen Querschnitt senkrecht zur Richtung der Strahlausbreitung, mit einem optischen Resonator, mit einem in der zentralen Achse sich befindenden kreiszylindrischen Innenleiter, der radial mit einem hochspannungsfesten, verlustfreien Dielektrikum isoliert ist, an das sich unter Belassung eines radialen Zwischenraumes ein oder mehrere miteinander verbundene, auf Erdpotential gehaltene Leiter zylindersymmetrisch anschließen, wobei im Falle mehrerer Leiter diese untereinander Abstand aufweisen, und mit einer konzentrisch dazu angeordneten zylindrischen Außenelektrode nach Patent 29 19708, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Resonator aus Spiegeln an den Enden des hohlzylindrischen Anregungsraumes besteht, wobei jeder Spiegel in mehrere getrennte Spiegelelemente aufgeteilt ist, die gleichmäßig über den kreisringförmigen Querschnitt untergebracht sind und unterschiedliche Neigungen solcher Art aufweisen, daß sie zusammen einen geschlossenen optischen Resonator bilden, bei dem der ganze hohlzylindrische Entladungsraum vom Strahlenbündel nacheinander durchlaufen wird.

2. Laser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelelemente Sektorform haben.

3. Laser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelelemente Kreisscheibenform haben.

4. Laser nach den Ansprüchen 1 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke der Auskopplung des Laserstrahls eines der Einzelelemente teildurchlässig ist.

5. Laser nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der dem teildurchlässigen Spiegel gegenüberliegende Einzelspiegel in einer Ebene senkrecht zur Laserachse angeordnet ist.