EA024141B1 - Лазерное устройство и способ генерации лазерного излучения - Google Patents

Лазерное устройство и способ генерации лазерного излучения Download PDF

Info

Publication number
EA024141B1
EA024141B1 EA201490248A EA201490248A EA024141B1 EA 024141 B1 EA024141 B1 EA 024141B1 EA 201490248 A EA201490248 A EA 201490248A EA 201490248 A EA201490248 A EA 201490248A EA 024141 B1 EA024141 B1 EA 024141B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
laser
tubes
laser tubes
spiral configuration
connecting elements
Prior art date
Application number
EA201490248A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201490248A1 (ru
Inventor
Кевин Л. Армбрустер
Брэд Д. Гилмартин
Петер Дж. Кюкендаль
Бернард Дж. Ричард
Даниэль Дж. Райан
Original Assignee
Алльтек Ангевандте Лазерлихт Технологи Гмбх
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 Алльтек Ангевандте Лазерлихт Технологи Гмбх filed Critical Алльтек Ангевандте Лазерлихт Технологи Гмбх
Publication of EA201490248A1 publication Critical patent/EA201490248A1/ru
Publication of EA024141B1 publication Critical patent/EA024141B1/ru

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES 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
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/02—Constructional details
    • H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES 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
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06—Construction or shape of active medium
    • H01S3/07—Construction or shape of active medium consisting of a plurality of parts, e.g. segments
    • H01S3/073—Gas lasers comprising separate discharge sections in one cavity, e.g. hybrid lasers
    • H01S3/076—Folded-path lasers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES 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
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/097—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser
    • H01S3/0975—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser using inductive or capacitive excitation

Landscapes

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

Abstract

Изобретение относится к лазерному устройству, содержащему множество прямых лазерных трубок (12) для активного газа, сообщающихся одна с другой по текучей среде и образующих общее трубчатое пространство; соединительные элементы (20), установленные в угловых зонах между взаимно примыкающими лазерными трубками (12) общего трубчатого пространства и соединяющие взаимно примыкающие лазерные трубки (12); возбуждающие средства (50), возбуждающие активный газ в лазерных трубках (12) для генерирования лазерного излучения; помещенные в соединительные элементы (20) зеркала (22) для переноса лазерного излучения между лазерными трубками (12) и частично отражающий выходной компонент (42) для выведения лазерного пучка. Лазерные трубки образуют спиральную конфигурацию, окружающую свободное центральное пространство. Изобретение относится также к способу генерирования лазерного излучения с использованием такого лазерного устройства.

Description

Изобретение относится к лазерному устройству, содержащему множество прямых трубок для активного газа (лазерных трубок), сообщающихся одна с другой по текучей среде и образующих общее трубчатое пространство, соединительные элементы, установленные в угловых зонах между взаимно примыкающими лазерными трубками общего трубчатого пространства, возбуждающие средства, возбуждающие активный газ в лазерных трубках для генерирования лазерного излучения, зеркала, помещенные в соединительные элементы, для переноса лазерного излучения между лазерными трубками, и частично отражающий выходной компонент для выведения лазерного пучка.
Изобретение относится также к способу генерирования лазерного излучения.
Предшествующий уровень техники
Выходная мощность лазерного устройства зависит среди других факторов от длины лазерной трубки (трубчатого пространства), конкретно от расстояния между выходным компонентом и задним (глухим) зеркалом резонатора. Это означает, что по мере повышения требуемой мощности увеличивается и длина лазера. Когда мощность лазера приближается к 20-30 Вт, длина лазерного устройства может стать непрактично большой для многих применений.
Чтобы минимизировать увеличение длины ценой увеличения поперечного сечения, разработчики лазеров использовали сложенные (Го1беб) трубчатые пространства, как это проиллюстрировано на фиг.
1. При этом их конструктивный подход был направлен на минимизацию поперечного сечения лазера путем расположения плеч, образующих указанное пространство, как можно ближе одно к другому.
Однако во многих приложениях, в частности связанных с маркировкой, когда пространство ограничено, конструкция лазера, имеющего большую длину, но малое поперечное сечение, приводит к сложным, если не к нерешаемым проблемам интеграции.
В ИЗ 5115446 описана несущая конструкция для фланцев и других элементов двух ветвей траектории лазерного пучка. Согласно одному варианту для формирования единой, общей траектории лазерного пучка эти две ветви связаны посредством зеркал.
В ИЗ 4912718 описан лазер, содержащий, по существу, одинаковые модули, которые соединены друг с другом на своих углах посредством соединительных фланцев.
В ΙΡ 63-94695 описан лазер, содержащий множество лазерных трубок, расположенных по квадратному контуру.
Сущность изобретения
Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в создании лазерного устройства и способа генерирования лазерного излучения, которые являются очень экономичными и способны обеспечивать высокую выходную мощность.
Согласно изобретению данная задача решена посредством лазерного устройства с признаками, включенными в п.1, и способа генерирования лазерного излучения с признаками, включенными в п.13 прилагаемой формулы. Предпочтительные варианты раскрыты в зависимых пунктах.
Лазерное устройство согласно изобретению характеризуется тем, что лазерные трубки образуют спиральную конфигурацию, окружающую центральное пространство, свободное от лазерных трубок. Способ генерирования лазерного излучения характеризуется тем, что лазерное излучение генерируется во множестве лазерных трубок, которые сообщаются по текучей среде с образованием общего трубчатого пространства и расположены в форме спирали.
Спиральное расположение лазерных трубок позволяет получить компактное лазерное устройство с высокой плотностью излучения. Мощность лазерного устройства принципиально зависит от длины трубчатого пространства, образующего полость лазерного устройства, внутри которого лазерное излучение отражается между задним зеркалом на одном конце и частично отражающим выходным (выводящим излучение) компонентом на противоположном конце. За счет складывания резонатора в спиральную конфигурацию вокруг свободного центрального пространства длина резонатора может быть увеличена без увеличения на такую же величину общей длины лазерного устройства.
Лазерное устройство согласно изобретению имеет продольную ось, заходящую в свободное центральное пространство. Лазерные трубки расположены по спирали вокруг продольной оси.
Лазерные трубки образуют общее трубчатое пространство, которое может именоваться также резонатором лазерного устройства. Другими словами, лазерноеустройство содержит резонатор, образованный лазерными трубками, которые могут сообщаться между собой по текучей среде.
Лазерное устройство согласно изобретению может являться газовым лазером, в частности СО2 лазером, в котором газ, находящийся в резонаторе (в лазерных трубках), содержит СО2. Чтобы генерировать лазерное излучение в резонаторе (лазерных трубках), газ возбуждают посредством соответствующих возбуждающих средств. Принцип действия таких лазерных устройств хорошо известен специалистам, так что его подробное описание не приводится.
Лазерное устройство может, например, представлять собой маркировочную головку, т.е. оно предпочтительно используется для маркировки или гравирования объекта лазерным пучком. Заднее зеркало, которое предпочтительно является полностью отражающим, установлено на первом конце общего трубчатого пространства лазерного устройства. Выходной компонент, например, в виде частично отражаю- 1 024141 щего зеркала, установлен на противоположном втором конце общего трубчатого пространства. Таким образом, резонатор задается задним зеркалом и выходным компонентом, находящимися на его противоположных в осевом направлении концах. Часть лазерного излучения, присутствующего в трубчатом пространстве, выводится в виде лазерного пучка через выходной компонент.
Лазерное устройство образует свободное внутреннее пространство, которое окружено лазерными трубками и в которое могут быть помещены дополнительные компоненты лазерного устройства. Подобными дополнительными компонентами могут быть, например, электронные компоненты, такие как драйверы для возбуждающих средств, или оптические компоненты, например одна или более линз или одно или более зеркал для отклонения лазерного пучка. Данные компоненты можно безопасно размещать во внутренней полости, находящейся в центре лазерного устройства.
Спиральное расположение лазерных трубок позволяет реализовать также их эффективное охлаждение, поскольку лазерные трубки находятся не столь близко одна к другой, как в типичной сложенной конфигурации типа показанной на фиг. 1.
Лазерные трубки являются, в частности, прямыми (линейными) трубками, т.е. их продольные оси представляют собой прямые линии. Между взаимно примыкающими лазерными трубками могут быть образованы угловые зоны.
В угловых зонах между лазерными трубками могут быть установлены соединительные элементы (соединительные угловые фланцы), каждый из которых присоединен к взаимно примыкающим лазерным трубкам. На соединительных элементах или в них находятся зеркала для переноса лазерного излучения между лазерными трубками. Соединительные элементы (угловые фланцы) предпочтительно содержат керамический материал. Один из соединительных элементов содержит выходной компонент, причем тот же или другой соединительный элемент содержит заднее зеркало.
В предпочтительном варианте изобретения лазерные трубки расположены в многоугольной, в частности прямоугольной или квадратной, спиральной конфигурации. В этом случае спираль имеет многоугольное поперечное сечение, а лазерные трубки окружают многоугольное свободное пространство. Желательно, чтобы лазерное устройство в целом имело многоугольное, предпочтительно прямоугольное или квадратное, поперечное сечение с многоугольным или кубическим центральным пространством. В этом случае лазерные трубки расположены на наружных поверхностях многоугольного или кубического свободного центрального пространства.
Вместо прямоугольной или квадратной спиральной конфигурации лазерные трубки можно расположить согласно многим другим многоугольным конфигурациям, например в треугольной спиральной конфигурации или по спирали, имеющей в поперечном сечении пять, шесть или более углов.
Согласно изобретению угол, который образуется между двумя взаимно примыкающими лазерными трубками, предпочтительно превышает 60°, более предпочтительно составляет по меньшей мере 90°. Кроме того, согласно изобретению все углы между взаимно примыкающими лазерными трубками равны друг другу.
Очень компактное лазерное устройство, в частности для маркировки объекта, можно получить, если сконфигурировать его для испускания лазерного пучка в свободное центральное пространство, окруженное лазерными трубками. С этой целью может быть предусмотрено отклоняющее зеркало, которое отклоняет лазерный пучок, проходящий через выходной компонент в направлении свободного центрального пространства. Отклоняющее зеркало, которое может именоваться также выходным зеркалом, предпочтительно находится вне резонатора лазерного устройства.
Принципиальное преимущество отклонения лазерного пучка в направлении пространства, окруженного лазерными трубками, состоит в том, что внутрь лазерного устройства могут быть помещены дополнительные оптические компоненты, такие как линзы или дополнительные зеркала для отклонения и/или переформирования лазерного пучка, что приведет к очень компактной конструкции.
В другом предпочтительном варианте используется сканирующее устройство, содержащее по меньшей мере одно подвижное зеркало для отклонения в заданных направлениях лазерного пучка, выводимого через выходной компонент. Сканирующее устройство может быть помещено в свободное центральное пространство, окруженное лазерными трубками. Оно может перенаправлять через отверстие в корпусе лазерного устройства лазерный пучок из внутреннего объема этого устройства в наружное пространство.
Для формирования общего трубчатого пространства желательно, чтобы по меньшей мере один из соединительных элементов имел по меньшей мере одну внутреннюю полость, сообщающуюся по текучей среде по меньшей мере с двумя взаимно примыкающими лазерными трубками в составе спиральной конфигурации. Внутренняя полость может иметь форму трубки с первым торцевым отверстием на ее первом осевом конце и вторым торцевым отверстием на втором осевом конце. Первый осевой конец полости может быть соединен с первой лазерной трубкой, а ее второй осевой конец - со второй лазерной трубкой. В дополнение, внутренняя полость, сформированная в соединительном фланце, может иметь третье отверстие в угловой части фланца, и в этом отверстии может быть закреплено зеркало для отражения лазерного излучения между лазерными трубками.
В другом предпочтительном варианте изобретения по меньшей мере в одном из соединительных
- 2 024141 элементов выполнены разделенные внутренние полости, каждая из которых сообщается по текучей среде с двумя взаимно примыкающими лазерными трубками, входящими в спиральную конфигурацию. Другими словами, по меньшей мере один соединительный элемент проходит вдоль края лазерного устройства и соединяет несколько лазерных трубок, входящих в спиральную конфигурацию. Такая интегрированная опорная конструкция в виде углового соединительного фланца обеспечивает несколько соединений по текучей среде и/или оптических сопряжений между несколькими парами лазерных трубок. Соединительный элемент этого типа предпочтительно соединяет лазерные трубки, находящиеся на различных уровнях спирали.
В предпочтительном варианте изобретения лазерные трубки в составе спиральной конфигурации имеют постоянный наклон. Другими словами, угол между продольной осью лазерного устройства и продольными осями лазерных трубок является одним и тем же для множества, предпочтительно для всех лазерных трубок. В этом случае все лазерные трубки и все соединительные элементы могут иметь одинаковую конструкцию.
В другом предпочтительном варианте изобретения спиральная конфигурация лазерных трубок образована первым множеством лазерных трубок, расположенных в параллельных плоскостях, и вторым множеством лазерных трубок, каждая из которых соединяет две лазерные трубки, находящиеся в различных плоскостях. Этот вариант обеспечивает компактную конструкцию при хорошей стабильности. Большинство лазерных трубок находится в параллельных плоскостях, причем связь между этими плоскостями обеспечивается соединительными лазерными трубками, которые наклонены по отношению к другим лазерным трубкам.
Согласно изобретению желательно также, чтобы спиральная конфигурация лазерных трубок была образована лазерными трубками, расположенными в параллельных плоскостях, и соединительными каналами, каждый из которых соединяет две лазерные трубки, находящиеся в различных плоскостях. Благодаря параллельному расположению лазерных трубок все лазерные трубки могут иметь идентичную конструкцию. Для формирования общего трубчатого пространства различные плоскости (уровни) лазерных трубок связаны соединительными каналами, которые предпочтительно проходят вдоль продольной оси лазерного устройства, более предпочтительно перпендикулярно продольным осям лазерных трубок.
Очень компактная конструкция может быть получена, если соединительные каналы выполнены в соединительных элементах. Эти каналы предпочтительно ориентированы вдоль продольной оси соответствующего соединительного элемента.
Для возбуждения активного газа в лазерных трубках желательно, чтобы возбуждающее средство для каждой лазерной трубки содержало по меньшей мере один радиочастотный электрод. Такие электроды могут, в частности, проходить по длине лазерных трубок. По соображениям эффективности и для обеспечения однородного возбуждения газа в лазерной трубке к электродам могут быть подключены радиочастотные (РЧ) индукторы. РЧ индуктор может быть выполнен, например, в виде спиральной обмотки. Однако с этим решением связана проблема, состоящая в том, что РЧ индуктор со спиральной обмоткой существенно увеличивает размеры лазера и является дорогостоящим.
Согласно изобретению особенно компактная и плоская конструкция лазерного устройства может быть получена, если по меньшей мере один электрод выполнен с плоской обмоткой. В конструкции с плоской обмоткой и обмотка и электрод могут находиться в одной плоскости. В предпочтительном варианте обмотка электрода может быть спиральной.
В предпочтительном варианте изобретения имеется охлаждающее устройство, служащее для одновременного охлаждения множества лазерных трубок. Это устройство может представлять собой охлаждающую плиту или охлаждающий блок, установленный на наружной поверхности лазерного устройства с возможностью одновременно охлаждать множество лазерных трубок, находящихся на различных уровнях спиральной конфигурации.
Согласно предпочтительному варианту трубчатое пространство представляет собой замкнутую газовую систему. Это означает, что резонатор лазерного устройства является полностью замкнутой полостью и что отсутствует какой-либо постоянный поток газа через резонатор. Газ, находящийся в резонаторе, т.е. в общем трубчатом пространстве, заменяется только через определенные временные интервалы, когда лазерное устройство не функционирует. Поэтому отсутствуют как вход, так и выход для газа, которые требовались бы в случае постоянного потока газа через трубчатое пространство, и не требуется никакого пространства для оборудования, прокачивающего газ через систему.
Перечень чертежей
Изобретение будет далее описано со ссылками на прилагаемые чертежи.
На фиг. 1 показано расположение лазерных трубок лазерного устройства согласно уровню техники.
На фиг. 2 представлен первый вариант лазерного устройства согласно изобретению.
На фиг. 3 представлен второй вариант лазерного устройства согласно изобретению.
На фиг. 4 показана лазерная трубка с возбуждающим средством и охлаждающим устройством.
На всех чертежах идентичные или соответствующие компоненты идентифицированы посредством идентичных обозначений.
- 3 024141
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
На фиг. 1 иллюстрируется сложенная конфигурация лазерных трубок 12' лазерного устройства 1 согласно уровню техники. Лазерные трубки 12' расположены вплотную и почти параллельно одна другой, чтобы получить малое поперечное сечение.
На фиг. 2 представлен первый вариант лазерного устройства 10 согласно изобретению. Лазерное устройство 10 может, в частности, являться лазерным устройством для маркировки объекта посредством лазерного пучка, так что его можно рассматривать и как маркировочную головку для маркировки объекта.
Устройство 10 содержит множество лазерных трубок 12, изготовленных, например, из оксида алюминия. Каждая лазерная трубка 12 образует часть общего трубчатого пространства, которое может рассматриваться также как резонатор лазерного устройства 10.
Лазерное устройство 10 имеет форму куба с четырьмя боковыми гранями и двумя торцевыми гранями. Продольная ось 6 проходит параллельно боковым граням.
Между смежными боковыми гранями образованы боковые кромки. Во внутренней области лазерного устройства 10 образовано свободное центральное пространство 8, которое окружено по боковым граням кубического лазерного устройства 10 лазерными трубками 12.
Лазерные трубки 12, по меньшей мере, частично окружены возбуждающими средствами 50 в форме радиочастотных электродов 52, служащих для возбуждения активного газа, находящегося в лазерных трубках 12. Чтобы возбуждать газ в лазерных трубках 12, электроды 52 проходят, по существу, по всей длине этих трубок. На внутренней стороне лазерных трубок, обращенной к свободному центральному пространству 8, может находиться внутренний электрод 52а, а на их наружной стороне - наружный электрод 52Ь, как это показано на фиг. 4.
Лазерные трубки 12 расположены так, чтобы образовать спиральную конфигурацию с квадратным поперечным сечением. Однако вместо квадратного поперечного сечения лазерные трубки 12 могут задавать треугольное или любое иное многоугольное поперечное сечение. При этом конструкция может быть оптимизирована в зависимости от требуемой мощности и ограничений на объем, определяемых конкретным приложением.
В углах многоугольного поперечного сечения установлены соединительные элементы 20 для соединения взаимно примыкающих лазерных трубок 12. У каждого соединительного элемента 20 имеется корпус 24 и зеркало 22, которое перенаправляет лазерное излучение от одной лазерной трубки 12 к другой и которое предпочтительно прикреплено к корпусу 24 на скошенной (угловой) грани. Соединительные элементы 20 могут быть интегрированы в неизображенные соединительные угловые фланцы, проходящие вдоль боковых кромок лазерного устройства 10 и соединяющие несколько пар лазерных трубок 12.
Один из соединительных элементов 20 содержит заднее зеркало 44 для отражения лазерного излучения на осевом конце общего трубчатого пространства. Заднее зеркало 44 может быть напрямую или ненапрямую присоединено к одной из лазерных трубок 12, которая может именоваться концевой лазерной трубкой.
На конце второй лазерной трубки 12 установлен выходной компонент 42, служащий для выведения лазерного пучка. Этот компонент, который является частично отражающим зеркалом, может находиться на одном из соединительных элементов 20. В изображенном варианте выходной компонент 42 направляет лазерный пучок за пределы свободного пространства 8. Чтобы направить лазерный пучок в свободное пространство 8, можно использовать дополнительное зеркало (не изображено). В предпочтительном варианте заднее зеркало 44 и выходной компонент 42 установлены на одном и том же соединительном элементе 20 или на соединительном фланце.
Первое множество лазерных трубок 12а расположено в параллельных плоскостях, т.е. у трубок этого множества продольные оси предпочтительно перпендикулярны продольной оси 6 спирали или лазерного устройства 10 в целом. Второе множество лазерных трубок 12Ь расположено таким образом, что первый конец лазерной трубки соединен с первым слоем лазерных трубок первого множества, а его второй конец - со вторым слоем лазерных трубок. Все эти соединительные лазерные трубки 12Ь предпочтительно расположены на одной стороне лазерного устройства 10.
Во втором варианте, который представлен на фиг. 3, лазерные трубки 12 имеют одинаковый, т.е. постоянный наклон, так что все лазерные трубки 12, находящиеся на одной стороне лазерного устройства 10, расположены взаимно параллельно.
На фиг. 4 показана лазерная трубка 12 с возбуждающим средством 50 в форме электрода 52. Первый электрод 52а проходит с внутренней стороны лазерной трубки 12, обращенной к свободному пространству 8, тогда как второй электрод 52Ь проходит с наружной стороны лазерной трубки 12. Имеется также охлаждающее устройство 30, которое расположено вдоль наружной стороны лазерной трубки 12.
Изобретение обеспечивает очень компактную конструкцию лазерного устройства со свободным пространством, окруженным лазерными трубками и служащим для размещения других элементов лазерного устройства, например оптических элементов для перенаправления лазерного пучка, выводимого через выходной компонент, или электронных компонентов, таких как драйверные контура для управления электродами. Лазерные трубки, которые расположены по спирали вокруг свободного центрального
- 4 024141 пространства, обеспечивают формирование общего трубчатого пространства, или резонатора, имеющего большую длину для обеспечения высокой выходной мощности лазерного устройства.

Claims (11)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Лазерное устройство (10), содержащее множество прямых лазерных трубок (12) с активным газом, сообщающихся одна с другой по текучей среде и образующих общее трубчатое пространство;
    соединительные элементы (20), установленные в угловых зонах между взаимно примыкающими лазерными трубками (12) общего трубчатого пространства и соединяющие взаимно примыкающие лазерные трубки (12);
    возбуждающие средства (50), возбуждающие активный газ в лазерных трубках (12) для генерирования лазерного излучения;
    зеркала (22), помещенные в соединительные элементы (20), для переноса лазерного излучения между лазерными трубками (12) и частично отражающий выходной компонент (42) для выведения лазерного пучка, отличающееся тем, что лазерные трубки (12), сообщающиеся по текучей среде, образуют спиральную конфигурацию, окружающую центральное пространство (8), свободное от лазерных трубок (12).
  2. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что лазерные трубки (12) образуют прямоугольную или квадратную спиральную конфигурацию.
  3. 3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что сконфигурировано для испускания лазерного пучка в свободное центральное пространство (8), окруженное лазерными трубками (12).
  4. 4. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что по меньшей мере один из соединительных элементов (20) имеет по меньшей мере одну внутреннюю полость, сообщающуюся по текучей среде по меньшей мере с двумя взаимно примыкающими лазерными трубками (12), входящими в спиральную конфигурацию.
  5. 5. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что по меньшей мере в одном из соединительных элементов (20) выполнены разделенные внутренние полости, каждая из которых сообщается по текучей среде с двумя взаимно примыкающими лазерными трубками (12), входящими в спиральную конфигурацию.
  6. 6. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что лазерные трубки (12) в составе спиральной конфигурации имеют постоянный наклон.
  7. 7. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что спиральная конфигурация лазерных трубок (12) образована первым множеством лазерных трубок (12а), расположенных в параллельных плоскостях, и вторым множеством лазерных трубок (12Ь), каждая из которых соединяет две лазерные трубки (12а), находящиеся в различных плоскостях.
  8. 8. Устройство по любому из пп.1-7, отличающееся тем, что возбуждающее средство (50) для каждой лазерной трубки (12) содержит по меньшей мере один радиочастотный электрод (52).
  9. 9. Устройство по любому из пп.1-8, отличающееся тем, что содержит охлаждающее устройство (30), служащее для одновременного охлаждения множества лазерных трубок (12).
  10. 10. Устройство по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что трубчатое пространство представляет собой замкнутую газовую систему, в которой отсутствует постоянный проток газа через лазерные трубки (12).
  11. 11. Способ генерирования лазерного излучения, отличающийся тем, что лазерное излучение генерируют устройством по любому из пп.1-10.
EA201490248A 2011-09-05 2012-07-19 Лазерное устройство и способ генерации лазерного излучения EA024141B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20110007185 EP2565993B1 (en) 2011-09-05 2011-09-05 Laser device and method for generating laser light
PCT/EP2012/003069 WO2013034214A1 (en) 2011-09-05 2012-07-19 Laser device and method for generating laser light

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201490248A1 EA201490248A1 (ru) 2014-08-29
EA024141B1 true EA024141B1 (ru) 2016-08-31

Family

ID=46682786

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201490248A EA024141B1 (ru) 2011-09-05 2012-07-19 Лазерное устройство и способ генерации лазерного излучения

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9077140B2 (ru)
EP (1) EP2565993B1 (ru)
CN (1) CN103843209B (ru)
BR (1) BR112014003939A2 (ru)
DK (1) DK2565993T3 (ru)
EA (1) EA024141B1 (ru)
ES (1) ES2450467T3 (ru)
WO (1) WO2013034214A1 (ru)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104112969A (zh) * 2013-04-18 2014-10-22 陈清明 一种获得稳定的多管并联激光管的方法
US10574021B2 (en) 2016-05-13 2020-02-25 Corning Incorporated Optical tube waveguide lasing medium and related method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6394695A (ja) * 1986-10-08 1988-04-25 Nec Corp ガスレ−ザ発振器
US4912718A (en) * 1987-10-13 1990-03-27 Hans Klingel Device for a power laser
US5115446A (en) * 1990-09-19 1992-05-19 Trumpf Lasertechnik Gmbh Device for a power laser
US20050094697A1 (en) * 2003-01-30 2005-05-05 Rofin Sinar Laser Gmbh Stripline laser

Family Cites Families (67)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH522287A (de) 1970-04-13 1972-06-15 Inst Angewandte Physik Niederdruck-Gasentladungsrohr für Laser
US3919663A (en) * 1974-05-23 1975-11-11 United Technologies Corp Method and apparatus for aligning laser reflective surfaces
GB1495477A (en) 1975-10-31 1977-12-21 Taiwan Fan Shun Co Ltd Drinking water supply apparatus for vehicles
US4131782A (en) 1976-05-03 1978-12-26 Lasag Ag Method of and apparatus for machining large numbers of holes of precisely controlled size by coherent radiation
US4189687A (en) 1977-10-25 1980-02-19 Analytical Radiation Corporation Compact laser construction
JPS5764718A (en) 1980-10-09 1982-04-20 Hitachi Ltd Laser beam printer
US4376946A (en) 1980-11-28 1983-03-15 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Superluminescent LED with efficient coupling to optical waveguide
JPS5843588A (ja) 1981-09-09 1983-03-14 Hitachi Ltd レ−ザ発生装置
US4652722A (en) 1984-04-05 1987-03-24 Videojet Systems International, Inc. Laser marking apparatus
US4744090A (en) * 1985-07-08 1988-05-10 Trw Inc. High-extraction efficiency annular resonator
US4727235A (en) 1986-08-07 1988-02-23 Videojet Systems International, Inc. Method and apparatus for equalizing power output in a laser marking system
US4720618A (en) 1986-08-07 1988-01-19 Videojet Systems International, Inc. Method and apparatus for equalizing power output in a laser marking system
US5012259A (en) 1988-01-28 1991-04-30 Konica Corporation Color recorder with gas laser beam scanning
US5268921A (en) 1989-07-03 1993-12-07 Mclellan Edward J Multiple discharge gas laser apparatus
DE3937370A1 (de) 1989-11-09 1991-05-16 Otto Bihler Laser
US4991149A (en) 1989-12-07 1991-02-05 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Underwater object detection system
US5109149A (en) 1990-03-15 1992-04-28 Albert Leung Laser, direct-write integrated circuit production system
DE4029187C2 (de) 1990-09-14 2001-08-16 Trumpf Lasertechnik Gmbh Längsgeströmter CO¶2¶-Laser
GB2249843A (en) 1990-10-25 1992-05-20 Robert Peter Sunman Image production
US5229573A (en) 1991-10-15 1993-07-20 Videojet Systems International, Inc. Print quality laser marker apparatus
US5229574A (en) 1991-10-15 1993-07-20 Videojet Systems International, Inc. Print quality laser marker apparatus
JPH05129678A (ja) 1991-10-31 1993-05-25 Shibuya Kogyo Co Ltd レーザマーキング装置
US5572538A (en) 1992-01-20 1996-11-05 Miyachi Technos Corporation Laser apparatus and accessible, compact cooling system thereof having interchangeable flow restricting members
DE4212390A1 (de) 1992-04-13 1993-10-14 Baasel Carl Lasertech Strahlführungssystem für mehrere Laserstrahlen
US5337325A (en) 1992-05-04 1994-08-09 Photon Imaging Corp Semiconductor, light-emitting devices
US5339737B1 (en) 1992-07-20 1997-06-10 Presstek Inc Lithographic printing plates for use with laser-discharge imaging apparatus
US5729568A (en) 1993-01-22 1998-03-17 Deutsche Forschungsanstalt Fuer Luft-Und Raumfahrt E.V. Power-controlled, fractal laser system
US5431199A (en) 1993-11-30 1995-07-11 Benjey, Robert P Redundant seal for vehicle filler neck
JP3427573B2 (ja) 1995-06-27 2003-07-22 松下電器産業株式会社 マイクロ波励起ガスレーザ発振装置
US5646907A (en) 1995-08-09 1997-07-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method and system for detecting objects at or below the water's surface
DE29514319U1 (de) 1995-09-07 1997-01-16 Sator Alexander Paul Vorrichtung zum Beschriften von Gegenständen
US5592504A (en) 1995-10-10 1997-01-07 Cameron; Harold A. Transversely excited non waveguide RF gas laser configuration
US5661746A (en) 1995-10-17 1997-08-26 Universal Laser Syatems, Inc. Free-space gas slab laser
US6050486A (en) 1996-08-23 2000-04-18 Pitney Bowes Inc. Electronic postage meter system separable printer and accounting arrangement incorporating partition of indicia and accounting information
JP2001500065A (ja) 1996-09-11 2001-01-09 ザ ドミノ コーポレイション レーザ装置
US5815523A (en) * 1996-11-27 1998-09-29 Mcdonnell Douglas Corporation Variable power helix laser amplifier and laser
US6141030A (en) 1997-04-24 2000-10-31 Konica Corporation Laser exposure unit including plural laser beam sources differing in wavelength
US6122562A (en) 1997-05-05 2000-09-19 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for selectively marking a semiconductor wafer
US6069843A (en) 1997-08-28 2000-05-30 Northeastern University Optical pulse induced acoustic mine detection
US6263007B1 (en) 1998-03-23 2001-07-17 T & S Team Incorporated Pulsed discharge gas laser having non-integral supply reservoir
JP3041599B2 (ja) 1998-05-14 2000-05-15 セイコーインスツルメンツ株式会社 座標出し光学式観察装置および位置情報蓄積方法
US6057871A (en) 1998-07-10 2000-05-02 Litton Systems, Inc. Laser marking system and associated microlaser apparatus
US6229940B1 (en) 1998-11-30 2001-05-08 Mcdonnell Douglas Corporation Incoherent fiber optic laser system
EP1066666B1 (de) 1999-02-03 2008-08-06 TRUMPF LASERTECHNIK GmbH Laser mit einer einrichtung zur veränderung der verteilung der intensität des laserlichtes über den laserstrahlquerschnitt
US6335943B1 (en) 1999-07-27 2002-01-01 Lockheed Martin Corporation System and method for ultrasonic laser testing using a laser source to generate ultrasound having a tunable wavelength
JP2001276986A (ja) 2000-03-29 2001-10-09 Nec Corp レーザ加工装置及び方法
EP1143584A3 (en) 2000-03-31 2003-04-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor laser array
DE20011508U1 (de) 2000-06-30 2000-10-12 Termotek Laserkuehlung Gmbh Kühlvorrichtung für einen Laser
EP1184946B1 (de) 2000-08-31 2010-08-18 Trumpf Laser- und Systemtechnik GmbH Gaslaser
WO2002043197A2 (en) 2000-11-21 2002-05-30 Zhang Yong F Portable low-power gas discharge laser
US7496831B2 (en) 2001-02-22 2009-02-24 International Business Machines Corporation Method to reformat regions with cluttered hyperlinks
WO2002075865A2 (en) 2001-03-19 2002-09-26 Nutfield Technologies, Inc. Monolithic ceramic laser structure and method of making same
US6370884B1 (en) 2001-03-30 2002-04-16 Maher I. Kelada Thermoelectric fluid cooling cartridge
JP2006502558A (ja) 2001-11-07 2006-01-19 アプライド　マテリアルズ　インコーポレイテッド 光学式スポット格子アレイ印刷装置
US6804287B2 (en) 2002-02-02 2004-10-12 The Regents Of The University Of Colorado, A Body Corporate Ultrashort pulse amplification in cryogenically cooled amplifiers
US6856509B2 (en) 2003-07-14 2005-02-15 Jen-Cheng Lin Cartridge assembly of a water cooled radiator
US7521651B2 (en) 2003-09-12 2009-04-21 Orbotech Ltd Multiple beam micro-machining system and method
JP2008507422A (ja) 2004-05-19 2008-03-13 インテンス リミテッド レーザ活性化による印刷方法及び装置
US7346427B2 (en) 2005-01-14 2008-03-18 Flymg J, Inc. Collecting liquid product volume data at a dispenser
US7295948B2 (en) 2005-01-15 2007-11-13 Jetter Heinz L Laser system for marking tires
JP2007032869A (ja) 2005-07-22 2007-02-08 Fujitsu Ltd 冷却装置および冷却方法
JP2007212118A (ja) 2006-02-08 2007-08-23 Makoto Fukada 冷感度を高めた水冷式冷風扇
US7784348B2 (en) 2006-12-22 2010-08-31 Lockheed Martin Corporation Articulated robot for laser ultrasonic inspection
US8126028B2 (en) 2008-03-31 2012-02-28 Novasolar Holdings Limited Quickly replaceable processing-laser modules and subassemblies
DE102008030868A1 (de) 2008-06-30 2009-12-31 Krones Ag Vorrichtung zum Beschriften von Behältnissen
JP2011156574A (ja) 2010-02-02 2011-08-18 Hitachi High-Technologies Corp レーザ加工用フォーカス装置、レーザ加工装置及びソーラパネル製造方法
EP2564974B1 (en) 2011-09-05 2015-06-17 ALLTEC Angewandte Laserlicht Technologie Gesellschaft mit beschränkter Haftung Marking apparatus with a plurality of gas lasers with resonator tubes and individually adjustable deflection means

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6394695A (ja) * 1986-10-08 1988-04-25 Nec Corp ガスレ−ザ発振器
US4912718A (en) * 1987-10-13 1990-03-27 Hans Klingel Device for a power laser
US5115446A (en) * 1990-09-19 1992-05-19 Trumpf Lasertechnik Gmbh Device for a power laser
US20050094697A1 (en) * 2003-01-30 2005-05-05 Rofin Sinar Laser Gmbh Stripline laser

Also Published As

Publication number Publication date
ES2450467T3 (es) 2014-03-24
BR112014003939A2 (pt) 2017-03-14
CN103843209B (zh) 2016-05-25
DK2565993T3 (da) 2014-02-10
CN103843209A (zh) 2014-06-04
WO2013034214A1 (en) 2013-03-14
EA201490248A1 (ru) 2014-08-29
EP2565993A1 (en) 2013-03-06
US9077140B2 (en) 2015-07-07
EP2565993B1 (en) 2014-01-29
US20140247845A1 (en) 2014-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103518295B (zh) 陶瓷板条、自由空间和波导激光器
JP2009105408A (ja) ガスレーザ装置
US20050094697A1 (en) Stripline laser
JP6154955B2 (ja) 寄生モードを抑制するレーザ共振器
EA024141B1 (ru) Лазерное устройство и способ генерации лазерного излучения
CN105870770B (zh) 平直折叠式陶瓷板条激光器
DK2565994T3 (en) Laser device and method for marking an object
US9614342B2 (en) Air-cooled carbon-dioxide laser
US20140029640A1 (en) Solid-state laser device
EA024427B1 (ru) Газовый лазер и способ маркировки объекта посредством указанного лазера
EP2565995B1 (en) Gas laser device with gas reservoir
CN107534263B (zh) 水冷二氧化碳激光器
JP2004179319A (ja) 固体レーザ発振装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM RU