DE3515679C1 - Gas laser, which is energised coaxially at radio frequency, especially a CO2 laser, having a multipass resonator - Google Patents
Gas laser, which is energised coaxially at radio frequency, especially a CO2 laser, having a multipass resonatorInfo
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Abstract
Description
Gelöst wird diese Aufgabe bei einem solchen Gaslaser, wie er aus der DE-PS 30 03 167 bekannt ist, durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Es wurde festgestellt, daß es gerade in dem Bereich zwischen konfokal und konzentrisch extrem j ustierunempfindliche Multipaß.Konfigurationen gibt. Durch die Verwendung von sphärischen Spiegeln, im Gegensatz zu beispielweise Facettenspiegel, entfällt das Problem der Einzeljustierung einzelner Spiegelelemente. Bei dem erfindungsgemäßen Laser handelt es sich um einen hochfrequent angeregten Gaslaser mit einem metallischen oder dielektrischen Hohlleiter mit axialer Innenelektrode und koaxialer Außenelektrode dergestalt, daß der Laser selbst als dissipativer Abschluß des Hochfrequenzsenders ausgeführt ist, d. h. der Laser bzw. das verstärkende Medium im Laser übernimmt die Aufgabe eines Abschlußwiderstandes für einen Hochfrequenzsender. Von den beiden sphärischen Multipaß-Spiegeln, die im Bereich zwischen konfokal und konzentrisch angeordnet sind, ist der Spiegel auf der der Hochfrequenz-Einspeisung zugekehrten Seite in der Mitte durchbohrt, um hierdurch die Innenelektrode in den zylindrischen Laserverstärker einbringen zu können. Die Innenelektrode wird typischerweise durch den ganzen Resonator bis zum zweiten sphärischen Multipaß-Spiegel geführt, der an geeigneter Stelle wiederum eine Bohrung enthält. In einer solchen Anordnung bestehen die beiden Multipaß-Spiegel bevorzugt aus Metall. This task is solved with such a gas laser as he is from DE-PS 30 03 167 is known by the in the characterizing part of the claim 1 specified features. It was found that it was just in the area between Confocal and concentric extremely adjustment-insensitive multi-pass configurations gives. By using spherical mirrors, as opposed to for example Facet mirror, the problem of individual adjustment of individual mirror elements is eliminated. The laser according to the invention is a high-frequency excited one Gas laser with a metallic or dielectric waveguide with an axial inner electrode and coaxial outer electrode in such a way that the laser itself is used as a dissipative termination of the radio frequency transmitter is carried out, d. H. the laser or the amplifying medium in the laser takes on the task of a terminating resistor for a high frequency transmitter. Of the two spherical multipass mirrors that are in the area between confocal and are arranged concentrically, the mirror is on that of the high-frequency feed facing side in pierced through the middle to thereby create the inner electrode to be able to bring into the cylindrical laser amplifier. The inner electrode will typically through the entire resonator to the second spherical multipass mirror out, which in turn contains a hole at a suitable point. In such a Arrangement, the two multi-pass mirrors are preferably made of metal.
Der Multipaß folgt den Einhüllenden eines zweischaligen Hyperboloids. Der Multipaßfaktor selbst kann durch geeignete Wahl der Krümmungsradien der Spiegel sowie der Spiegelabstände eingestellt werden. Um den Laser nur im transversalen Grundmode schwingen zu lassen, werden bevorzugt Lochblendenscheiben vor den Spiegeln derart angebracht, daß sich ein Multipaß nur für eine ganz bestimmte Auskoppelrichtung ausbilden kann. The multipass follows the envelope of a double-shell hyperboloid. The multipass factor itself can be achieved by a suitable choice of the radii of curvature of the mirrors as well as the mirror spacing can be set. To the laser only in the transversal To let the basic mode vibrate, perforated diaphragm disks are preferred in front of the mirrors mounted in such a way that a multi-pass is only available for a very specific decoupling direction can train.
In einer besonderen Ausgestaltung des Lasers können die Multipaß-Spiegel auch aus plankonvex bearbeitetem transparentem Material bestehen, das auf der konvexen Seite von außen verspiegelt ist. Hierdurch wird eine Schonung der verspiegelten Schichten gegenüber dem Laserplasma erreicht, was eine Steigerung der Lebensdauer des Gesamtsystems mit sich bringt. Solche Laser mit Multipaßresonator zeichnen sich durch ihre extrem kompakte Bauweise aus. In a special embodiment of the laser, the multipass mirrors also consist of planoconvex processed transparent material, which on the convex Side is mirrored on the outside. This will protect the mirrored Layers compared to the laser plasma achieved, which increases the service life of the overall system. Such lasers with a multi-pass resonator are notable due to their extremely compact design.
Weiterhin kann vorteilhaft die Vorderseite der angesprochenen plankonvexen Multipaß-Spiegel konisch auspoliert sein, um somit bei geeignetem Multipaßfaktor eine polarisierte Ausgangsstrahlung zu unterstützen. Furthermore, the front of the mentioned plano-convex can be advantageous Multipass mirror be polished conically, so with a suitable multipass factor to support a polarized output radiation.
Die Angaben »konfokal« und »konzentrisch« der erfindungsgemäßen Dimensionierungsvorschrift des Lasers beziehen sich auf die den Anregungsraum begrenzenden Multipaß-Spiegel 1 und 2, nicht aber auf die den eigentlichen Resonator begrenzenden Resonatorendspiegel 3 und 4. Die eigentliche Resonatorlänge ergibt sich erst nach mehrmaligem Durchqueren des durch die Spiegel 1 und 2 gebildeten Multipaß-Systems. Die vorgeschlagene monolithische Anordnung derartiger Multipaß-Spiegel zeichnet sich durch die einfache Herstellung der Einzelteile und die einfache Montage bzw. Justierung des Gesamtsystems aus. The information "confocal" and "concentric" of the dimensioning rule according to the invention of the laser relate to the multipass mirrors delimiting the excitation space 1 and 2, but not to the resonator end mirror delimiting the actual resonator 3 and 4. The actual length of the resonator is only obtained after it has been traversed several times of the multipass system formed by the mirrors 1 and 2. The proposed monolithic Arrangement of such multi-pass mirrors is characterized by the simple production the individual parts and the simple assembly or adjustment of the overall system.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist nur einer der Multipaß-Spiegel eine Durchbohrung auf. In a further advantageous embodiment, only one of the Multipass mirror on a through hole.
durch die sowohl die in den Multipaß eintretende als auch die aus dem Multipaß austretende Strahlung verläuft.by both the entering and the out of the multi-pass The radiation emerging from the multipass passes.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt F i g. 1 eine schematische Darstellung eines Gaslasers mit Multipaß-Spiegeln und Resonatorendspiegeln und Fig. 2 eine Darstellung des räumlichen Verlaufes der Strahlung zwischen den Multipaß-Spiegeln. Further details of the invention emerge from the following Description of an embodiment based on the drawing. In the drawing shows F i g. 1 is a schematic representation of a gas laser with multi-pass mirrors and Resonator end mirrors and FIG. 2 shows a representation of the spatial course of the radiation between the multipass mirrors.
Der Laser nach Fig. 1 weist zwei Multipaß-Spiegel (Faltungsspiegel) 1,2 und zwei Resonatorendspiegel 3,4 auf. Die beiden Multipaß-Spiegel weisen den gleichen Krümmungsradius auf. Der Abstand 5 der Multipaß-Spiegel, der zwischen konfokal und konzentrisch liegen soll, und deren Krümmungsradius bestimmen die Winkelverschiebung zwischen den Reflexionspunkten auf der Oberfläche der Multipaß-Spiegel. The laser according to Fig. 1 has two multipass mirrors (folding mirrors) 1.2 and two resonator end mirrors 3.4. The two multi-pass mirrors show the same radius of curvature. The distance 5 of the multipass mirror, the confocal between and should be concentric, and their radius of curvature determine the angular displacement between the reflection points on the surface of the multipass mirror.
Deren radialer Abstand von der optischen Achse ergibt sich aus dem Strahldurchmesser. Entsprechend sind die dargestellten Öffnungen 6, 7 zum Einstrahlen bzw. Their radial distance from the optical axis results from the Beam diameter. The openings 6, 7 shown are correspondingly for radiation respectively.
Auskoppeln des Strahles 8 an vorbestimmten Stellen ausgebildet.Outcoupling of the beam 8 formed at predetermined locations.
Der Modendurchmesser wird nicht nur durch die Re- sonatorendspiegel, 3 und 4 sondern auch durch die Multipaß-Spiegel 1 und 2 beeinflußt. Die Resonatorendspiegel 3 und 4 legen unter Berücksichtigung der Wirkung der Multipaß-Spiegel 1 und 2 den Strahlendurchmesser fest. Die Multipaß-Spiegel 1 und 2 sind zur Hindurchführung einer Innenelektrode 9 in der Mitte durchbohrt. The mode diameter is not only determined by the re- sonator end mirror, 3 and 4 but also influenced by the multipass mirrors 1 and 2. The resonator end mirrors 3 and 4, taking into account the effect of the multi-pass mirrors 1 and 2, place the Fixed beam diameter. The multipass mirrors 1 and 2 are to be passed through an inner electrode 9 pierced in the middle.
In radialer Richtung wird der Resonator durch eine Außenelektrode 10 begrenzt.The resonator is formed by an external electrode in the radial direction 10 limited.
In F i g. 2 ist - schematisch - der räumliche Verlauf der Strahlung zwischen den Multipaß-Spiegeln 1 und 2 dargestellt. Im Gegensatz zu der Darstellung nach F i g. 1 wird in diesem Beispiel der Strahl 8 durch eine einzige Durchbohrung 11 in den Multipaß ein- bzw. ausgekoppelt, wodurch die zur Reflexion ausnutzbare Spiegelfläche, da nur eine Öffnung vorhanden ist, vergrößert wird. In Fig. 2 is - schematically - the spatial course of the radiation shown between the multipass mirrors 1 and 2. In contrast to the representation according to FIG. 1, in this example, the beam 8 passes through a single through-hole 11 coupled into or uncoupled from the multi-pass, whereby the can be used for reflection Mirror surface, since there is only one opening, is enlarged.
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Claims (4)
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DE19853515679 DE3515679C1 (en) | 1985-05-02 | 1985-05-02 | Gas laser, which is energised coaxially at radio frequency, especially a CO2 laser, having a multipass resonator |
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DE19853515679 DE3515679C1 (en) | 1985-05-02 | 1985-05-02 | Gas laser, which is energised coaxially at radio frequency, especially a CO2 laser, having a multipass resonator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3515679C1 true DE3515679C1 (en) | 1986-09-25 |
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ID=6269562
Family Applications (1)
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DE19853515679 Expired DE3515679C1 (en) | 1985-05-02 | 1985-05-02 | Gas laser, which is energised coaxially at radio frequency, especially a CO2 laser, having a multipass resonator |
Country Status (1)
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