JPH03502151A - レーザビームを送出するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 レーザビームを送出するための装置 この発明は、気体からなる増幅媒体と、この媒体を励起するための手段とを備え た形式の、レーザビームを発するための装置に関する。この発明は、レーザ装置 を作るためにおよびレーザビームの増幅器を作るために使用できる。

この装置の現在の技術では、レーザ生成希薄気体が循環する真空下の空洞の中に 、１つが部分反射である成る個数の鏡が配置され、これが、直線のセグメントか らなる光ビームのための軌道を定め、その長さが、装置のそれよりもまさってい る。

この技術は、その欠点として、複雑であり、輸送、衝撃および過熱またはそのい ずれかの結果として迅速に調子が狂うようになる。さらに、成る出口動力が必要 なときには、装置の寸法が重要である。

この発明の意図は、信頼できかつ寸法の小さい装置を提供することにある。

この意図のため、この発明の目的は、増幅媒体が、反射案内によって限界され、 これが、多くの巻回に沿うレーザビームの連続してわん曲した案内軌道を定める こと、を特徴とする前述した形式の装置を提供することにある。

案内は、例えば、剛い支持ブロックにえぐられた凹の横断面を有する溝からなる ことができる。

軌道案内は、特にらせん状にできる。

添付図面を参照して、この発明の成る実施例について以下に記載する。

第１図は、この発明によるレーザビームを増幅するための装置の、一部所面によ る側面図である。

第２図は、同じ装置の、第１図の反対側を見た、部分切除の側面図である。

第３図は、第２図の矢印■に沿って取った、部分切除の部分端面図である。

第４図から第７図は、案内に関連した励起の手段の多くの実施例の図解的な図示 である。

第１図から第３図に図示される装置は、低い動力のレーザ装置１　（例えば、ワ ットの１／１０の２〜３倍）のための増幅器として役立つように意図されたもの である。これは、水平の軸線Ｘ−Ｘを有するほぼ円筒形の増幅包囲体２を備え、 これは、一方では、端壁５からのダクト４によって真空ポンプ３に連結され、他 方では、包囲体の他端壁８から発するダクト７によって、レーザ形成気体の源６ に連結される。レーザ形成気体は、例えばヘリウム、窒素およびＣＯ□の混合物 であるが、水素、−酸化炭素、酸素およびキセノンまたはそのいずれかも包含で きる。包囲体２はスタンド９に取付けられ、これはレーザ装置１　（第２図）を も支持する。

環状ブロック１０は、包囲体２の中に設けられた空間１１の中に、包囲体の円筒 状内壁に対するように取付けられる。このブロックの半径方向内面には、らせん 状の溝１２がえぐられ、その一方の終端（第１図の左、第２図の右）は、包囲体 ２の入口開口１３（第２図）に向い合い、その他方の終端は、包囲体２の出口開 口１４（第１図）に向い合う。開口１３は、包囲体２（第２図）の中に設けられ た通路１３Ａの底で、包囲体２の直径水平面の中に位置し、開口１４は、包囲体 ２（第１図）の通路１４Ａの底で、包囲体２の垂直直径平面の中に位置する。溝 １２の横断面は円弧である。その表面は、保護兼反射被覆１５を有し、これは、 全レーザ反射鏡に対して知られている方法で使用されるものに類似している。

ブロック１．０によって囲まれる中央空間は、熱交換器１６を備えた組合せ体に よって部分的に占められ、熱交換器１６は、例えば流体入口、循環および流体出 口のためのダクト１７を備えた金属格子で作られ、この熱交換器は、軸線Ｘ−Ｘ を有する円筒電極１８によって包囲される。組合せ体は、半径方向のリブ５Ｂに よって壁５に連結された壁５の拡張部５Ａによって、張出し式で支持される。装 置の他の電極１９は、同じく円筒状で軸線Ｘ−Ｘを有し、ブロック１０のまわり の包囲体２の円筒壁の中に設けられた空洞２０の中に取付けられる。この円筒壁 も、流体入口、循環および出口のダクト２１を備える。電極１８および１９は、 例えば高周波またはマイクロウェーブの源でよい、適当なエネルギ源（図示なし ）に連結される。

遠心通風機２２の軸は、前壁８を密閉式に貫通し、空間１１の内側に位置し、包 囲体２の外側に設けられたモータ２３によって回転する。

作動の際に、真空ポンプ３および源６は、包囲体１１の中を低圧のレーザ生成気 体雰囲気に維持し、これは、通風機２２によって、第１図に示された矢印に沿っ て、すなわち、この通風機の外側に向って半径方向に流れ、壁８に沿って流れ、 次いでブロック１０に沿って長手方向に流れ、次いで熱交換器１６を通って通風 機に向い軸線方向に流れるようにして、循環し、これによって、ポンプおよび電 極１８の冷却が達成できる。ダクト２１は、電極１９およびブロックｌＯを冷却 し、後者は、重要な熱交換面を構成する。

レーザ装置１は、軸線Ｘ−Ｘに平行な低動力のレーザビーム２４を生成する。こ のビームは、ベース９に４５°で取付けられた鏡２５によって垂直に反射され、 入口開口１３に向って進む。包囲体１１の中で、このビームは、接続方向に沿っ て溝１２の近接終端を打撃し、この溝は、多数回巻かれたらせん軌道に沿って出 口開口１４まで、反射によってビームを案内する。この軌道の際に、ビームの動 力は、同軸線の電極１８および１９によって生成された励起によって、次第に増 幅される。

上述した装置は、大きな長さのコンパクトな増幅軌道を提供し、始めのビーム２ ５に対してかなり増大した例えばキロワットの程度のレーザビームを、開口１４ を通して送出できる。

限界の場合を構成する図示されない変形によれば、溝１２の深さおよび曲率がゼ ロにでき、それでレーザビームは、滑らかな円筒面に沿って案内される。

同じ装置は、それ自身でレーザ装置を構成できる。この場合に、レーザ装置１は 除去され、入口開口は全反射鏡で置き換えられ、出口開口は部分反射鏡で構成さ れ、そのようにすると、レーザ技術で知られているように、共振空洞が構成され る。

第４図から第７図は案内１２によって搬送されるビームの励起の別の方法を示す 。

第４図において、内部電極１８の代りとなるらせん状の導体１８Ａが、実質的に 案内工２の横断面の軸線において、案内１２に従う。他の電極は、案内の外側の 平行軌道に従い、図示のように案内それ自身で構成できる。

第５図においては、２つの電極１８Ｂおよび１９Ｂが、案内２１の縁に従う。第 ６図においては、同じくらせん状の補助の偏向電極２６が、電極１８Ｂと１９Ｂ の間に設けられ、この案内によって定められる溝の中に励起放電を閉じ込める。

第７図に図示される実施例では、第１図の外部環状電極１９が見られるが、内部 電極は、軸線に沿う導体１８Ｃからなる。

□□”’　ＰＣＴ／ＥＰ　８９１００４０５国際調査報告 ＦＲ８９００４０５ ＳＡ　　３０６３９

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. １．気体からなる増幅媒体と、この媒体を励起するための手段（１８，１９；１ ２，１８Ａ；１８Ｂ，１９Ｂ，２６）と備えた形式の、レーザビームを発するた めの装置において、増幅媒体が、多くの巻回に沿うレーザビームの連続的にわん 曲した案内軌道を定める反射案内（１２）を備えること、を特徴とする装置。
2. ２．案内（１２）が、剛い支持ブロック（１０）にえぐられ溝からなること、を 特徴とする請求項１に記載の装置。
3. ３．案内（１２）が、凹の横断面を有すること、を特徴とする請求項１および２ のいずれか１項に記載の装置。
4. ４．案内が、円筒状要素の滑らかな内面からなること、を特徴とする請求項１に 記載の装置。
5. ５．前記軌道がらせん状であること、を特徴とする請求項１から４のいずれか１ 項に記載の装置。
6. ６．励起のための手段が、前記軌道に沿って延長する２つの電極（１２，１８Ａ ；１８Ｂ，１９Ｂ）を備え、２つの電極の一方が、案内（１２）それ自身で作る ことができること、を特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の装置。
7. ７．励起の手段が、前記軌道に沿って延長する第３の偏向電極（２６）を備える こと、を特徴とする請求項６に記載の装置。
8. ８．励起の手段が、案内（１２）を包含する円筒状の電極（１９）と、案内（１ ２）によって定められる中央空間の中に配置された軸線に沿う（１８ｃ）または 円筒状の（１８）電極とを備えること、を特徴とする請求項５に記載の装置。
9. ９．気体を冷却するための部材（１６，１７）が、案内（１２）によって定めら れる中空空間の中に配置されること、を特徴とする請求項５に記載の装置。
10. １０．増幅媒体を含有する共振空洞を備え、これによってレーザ装置を構成する こと、を特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の装置。
11. １１．前記軌道の終端にレーザビームを向ける手段（１，２５）を備え、これに よってレーザビームの増幅器を構成すること、を特徴とする請求項１から９のい ずれか１項い記載の装置。