DE3043574C2

DE3043574C2 - HF-angeregter CO↓2↓-Wellenleiterlaser

Info

Publication number: DE3043574C2
Application number: DE3043574A
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Phys. 8013 Haar Dyrna; Gunther Dipl.-Phys. Dr. 8012 Ottobrunn Sepp
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1980-11-19
Filing date: 1980-11-19
Publication date: 1984-04-19
Also published as: US4446558A; DE3043574A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen HF-angeregten CO2-Wellenleiterlaser mit zwei Elektroden, der strukturell in einem rohrförmigen Metallmantel aufgebaut ist ίϊ und dessen Wellenleiterwand aus Bornitrid besteht.

In der EP-OS 00 03 280 wird ein CO₂-Wellenleiterlaser beschrieben, dessen erster in einem Zwischenraum von zwei dielektrischen Wellenleiterwänden liegender Elektrode mit einem Abstand eine zweite Elektrode gegenüberliegt und den Wellenleiter begrenzt. Das wesentliche Erfordernis dieses bekannten Wellenleiterlasers besteht darin, daß alle Flächen genau parallel und mit feinster Oberflächenqualität ausgeführt werden müssen, um beispielsweise eine gute Wärmeabfuhr zwischen Elektroden und Wellenleitermaterial bzw. dem Außenmantel zu erreichen. Die Kapillaren selbst setzen die Einhaltung engster Toleranzen voraus. Die Fertigung solcher Laser erfordert daher einen sehr aufwendigen Bearbeitungsaufwand und eine hohe w Anzahl feinstbearbeiteter Baukomponenten. Da solche Laser verständlicherweise sehr kostspielig sind, ist ihre Verwendungsmöglichkeit auch entsprechend eingeschränkt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe ^^-. zugrunde, einen Wellenleiterlaser der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Aufbau und Ausbildung wesentlich vereinfacht ist. keine engen Toleranzen mehr erfordert und in seiner Leistungsfähigkeit aber nicht beeinträchtigt ist

Diese Aufgabe wird in überraschend einfacher und dennoch Gptimal funktionsfähiger Weise durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

In der nachfolgenden Beschreibung ist ein Ausführungsbeispiel abgehandelt und erläutert sowie in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen Teillängsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel;

Fig.2 einen Querschnitt entlang der Linie A-A gemäß F i g. 1;

F i g. 3 einen Teilquerschnitt.

Wie die F i g. 1 und 2 zeigen, ist der vorgeschlagene HF-angeregte CO2-Wellenleiteriaser in einem rohrförmigen Metallmantel 10 z. B. mit elastischem Ende zum Ausgleich der Wärmeausdehnung ausgebildet, wobei die beiden Rohrenden durch je eine Laserspiegeltragplatte 20a abgeschlossen sind. Die zentrale Bohrung 19a dieser Platte im Bereich des Wellenleiterkanals 21 ist durch den Laserspiegel 20 überdeckt. In den beiden Tragplatten 20a sind die Quarzabstandsstäbe 12 — im vorliegenden Falle drei Stück — gehalten und zentriert. Über zwei dieser Quarzstäbe 12 ist nun ein Dielektrikum in Form eines aus zwei identischen Hälften bestehenden Bornitridkörpers 11 angeordnet. Dieser Körper 11 erstreckt sich über die gesamte Rohrmantellänge und steht mit seiner runden Oberfläche in engem Kontakt mit der Mantelinnenfläche 10a. Im Zwischenraum 15 symmetrisch in der Vertikalachse des Lasers angeordnet, ist eine Halteschiene 18 angebracht, die beispielsweise über Schrauben 196 mit den Tragplatten 20a verbunden ist und mit ihrer Oberfläche an der Mantelinnenfläche anliegt. In dieser Halteschiene 18 sind beispielsweise in bestimmten Abständen Tragschrauben 17 angeordnet, die in die positive Elektrode 13 (zweite Elektrode) eingreifen, diese tragen und abstandsmäßig zur Gegenelektrode 14 (erste Elektrode) justieren. Natürlich ist es auch denkbar, daß die Elektrode 13 mit Haltehäkchen, d. h. z. B. einem dem Bornitridkörper zugewandten Grat versehen ist, der durch die Vorspannung der Elektrode dieselbe lagemäßig fixiert.

Diese Gegenelektrode 14 wird wie die positive Elektrode 13 aus Federbronze hergestellt und so geformt, daß sie mit einer Vorspannung in den Wandungen ihrer »Lagerbetten« 16 bzw. 19 ruhen. Die Gegenelektrode 14 ist weiterhin in ihrer Form so ausgebildet, daß sie sich an die Fußfläche 11a des Bornitridkörpers 11 fest anpreßt und diesen dadurch ebenfalls in gutem Wärmekontakt mit dem Außenmantel 10 fixiert.

Diese vorerwähnte Ausgestaltung erbringt nun eine Reihe wesentlicher Vorteile. In erster Linie können die einzelnen Komponenten des Wellenleiterlasers in ihrer Anzahl niedrig gehalten werden und insbesondere in ihrem Toleranzbereich relativ sehr großzügig gehalten werden. Damit entfällt aber nahezu vollständig der bisher erforderliche hohe Fertigungsaufwand. Außerdem ist diese Ausführungsform durch eine ausgezeichnete Wärmeabfuhr gekennzeichnet. Diese erfolgt sowohl über den Bornitridkörper 11 als auch über die Federbronze-F.lektroden 13, 14 und Aufhängungen 17, 18 an den rohrförmigen Metallmantel. Durch die Federvorspannung ist von beiden Elektroden ein sehr guter Wärmekontakt gegeben.

. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem )de 114 aus Federbronze so ausgebildet ist, ohrförmige Kanäle 114a und 1146 entstehen, lmen die durch eine nicht gezeichnete e!-Tragplatte 20a geführten Gaszufuhr- 115 irleitungen 116 auf, wobei von je einem der näle 114a bzw. 1146 zu je einem Ende des ;rkanals 21 eine Gasverbindung — beispielsiohrungen 117a, 1176 der Elektrode 114 und Ausfräsung 119 in der entsprechenden Hälfte des Bornitridkörpers 111 — besteht. Vorzugsweise stützen sich die beiden Wandungen der Kanäle 114a, 1146 — wie aus der F i g. 3 ersichtlich — gegeneinander ab. Dadurch wird eine optimale Verieilung der Vorspannkräfte auf die beiden Hälften des Bornitridkörpers 111 erreicht. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind keine Quarzabstandstäbe 11 vorgesehen; ihre zusätzliche Anordnung bereitet jedoch keine Schwierigkeiten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. HF-angeregter CO2-Wellenleiterlaser mit zwei Elektroden (13, 14), der strukturell in einem rohrförmigen Metallmantel (10) aufgebaut ist und dessen Wellenleiterwand aus Bornitrid besteht, dadurch gekennzeichnet, daß ein an der Mantelinnenfläche (Wa) anliegender, um einen Teil von Quarzabstandsstäben (12) geformter, aus zwei identischen Hälften bestehender 3ornitridkörper (11) sich mit seiner Fußfläche (HaJ auf der dem Manteldurchmesser entsprechend geformten ersten Elektrode (14) abstützt und selbst im Zwischenraum (15) der beiden Hälften (11) — welcher durch die Bieite einer Halteschiene (18) definiert ist — die is zweite Elektrode (13) aufnimmt, wobei beide Elektroden (13, 14) aus Feüerbronze geformt und mit Vorspannung für die Anpressung an ihr Lagerbett (16, 19) versehen sind und der Wellenleiterkanal (21) durch den Bornitridkörper (11) und die Elektroden (13, 14) gebildet wird und sich der Metallmantel (10), der Bornitridkörper (11), die Elektroden (13, 14) und die Halteschiene (18) gegenseitig selbst fixieren.

2. Wellenleiteriaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrode (13) mittels Schrauben (17) an der Halteschiene (18) befestigt ist.

3. Wellenleiterlaser nach den Ansprüchen 1 oder

2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Elektrode (114) so geformt ist, daß zwei rohrförmige Kanäle (114a, U4b) entstehen, welche die Gaszufuhr- (115) und Gasabfuhrleitungen (116) aufnehmen.

4. Wellenleiterlaser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß von je einem der beiden tf rohrförmigen Kanäle (114a bzw. M4b) zu je einem Ende des Wellenleiterkanals (21) eine Gasverbindung (117a, 117Δ», 118) ausgebildet ist.