JPH0774415A - ストリップ導波路レーザ - Google Patents
ストリップ導波路レーザInfo
- Publication number
- JPH0774415A JPH0774415A JP3089650A JP8965091A JPH0774415A JP H0774415 A JPH0774415 A JP H0774415A JP 3089650 A JP3089650 A JP 3089650A JP 8965091 A JP8965091 A JP 8965091A JP H0774415 A JPH0774415 A JP H0774415A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- insulating material
- waveguide
- laser
- material component
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
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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
- H01S3/0315—Waveguide lasers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ストリップ導波路レーザの比出力を経済的に
向上させる。 【構成】 ストリップ導波路面のうちの一つ８が第１の
電極１と光線方向にこの電極に隣接する少なくとも一つ
の絶縁材料部品４とから集成され、第２の電極２が光線
方向に絶縁材料部品４と重なり、絶縁材料部品４がレー
ザ光線に対して有利な導波路特性を有する材料から成
る。
向上させる。 【構成】 ストリップ導波路面のうちの一つ８が第１の
電極１と光線方向にこの電極に隣接する少なくとも一つ
の絶縁材料部品４とから集成され、第２の電極２が光線
方向に絶縁材料部品４と重なり、絶縁材料部品４がレー
ザ光線に対して有利な導波路特性を有する材料から成
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、二つの導波路面と二
つの共振器鏡と少なくとも二つの放電電極とを備え、そ
の際電極が光線方向に関して相互に反対側に置かれ、導
波路面が共振器鏡にまで達しかつ非導電性部分面と金属
製部分面とから集成されている電気的に励起されるスト
リップ導波路レーザに関する。
つの共振器鏡と少なくとも二つの放電電極とを備え、そ
の際電極が光線方向に関して相互に反対側に置かれ、導
波路面が共振器鏡にまで達しかつ非導電性部分面と金属
製部分面とから集成されている電気的に励起されるスト
リップ導波路レーザに関する。
【０００２】
【従来の技術】この種のレーザはドイツ連邦共和国特許
出願公開第3729053 号公報から知られている。この公報
では絶縁材料から成る導波路がその外面に電極を被覆さ
れている。放電ギャップ中には導波能力を改善するため
の補助的な金属層を配置することができる。これらの層
は複数の面に分割され、面の間には金属の無い電気絶縁
性帯を設けることができる。
出願公開第3729053 号公報から知られている。この公報
では絶縁材料から成る導波路がその外面に電極を被覆さ
れている。放電ギャップ中には導波能力を改善するため
の補助的な金属層を配置することができる。これらの層
は複数の面に分割され、面の間には金属の無い電気絶縁
性帯を設けることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、こ
の種のレーザの比出力を向上させることにある。比出力
とは単位放電体積当たりの出力を指す。
の種のレーザの比出力を向上させることにある。比出力
とは単位放電体積当たりの出力を指す。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この課題は前記の種類の
レーザにおいてこの発明に基づき、ストリップ導波路面
のうちの一つが第１の電極と光線方向にこの電極に隣接
する少なくとも一つの絶縁材料部品とから集成され、第
２の電極が光線方向に絶縁材料部品と重なり、絶縁材料
部品がレーザ光線に対して有利な導波路特性を有する材
料から成ることにより解決される。
レーザにおいてこの発明に基づき、ストリップ導波路面
のうちの一つが第１の電極と光線方向にこの電極に隣接
する少なくとも一つの絶縁材料部品とから集成され、第
２の電極が光線方向に絶縁材料部品と重なり、絶縁材料
部品がレーザ光線に対して有利な導波路特性を有する材
料から成ることにより解決される。
【０００５】
【作用効果】電極と鏡との間に置かれた絶縁材料部品に
より、金属製鏡の場合にも非導電性鏡の場合にもレーザ
出力の向上が可能となる。このことは絶縁材料部品の範
囲にプラズマが生じないということに基づいている。そ
れにより金属製鏡の場合に鏡上でのフラッシオーバが防
止され、絶縁材料性鏡の場合にプラズマの作用による損
傷が防止される。特に鏡の反射率の低下が防止される。
より、金属製鏡の場合にも非導電性鏡の場合にもレーザ
出力の向上が可能となる。このことは絶縁材料部品の範
囲にプラズマが生じないということに基づいている。そ
れにより金属製鏡の場合に鏡上でのフラッシオーバが防
止され、絶縁材料性鏡の場合にプラズマの作用による損
傷が防止される。特に鏡の反射率の低下が防止される。
【０００６】この発明により、例えばガリウム・ヒ素、
シリコン、ゲルマニウムのような絶縁性かつ耐プラズマ
性のしかしその代わりに比較的高価な鏡材料を使用しな
くて済む。その代わりとしてよく冷却でき耐熱性の鏡材
料、例えば金属特に銅を用いることができる。このこと
はまさにレーザ出力の高い場合に必要である。なぜなら
ばその際非常に小さい損失でも既に、鏡の明らかな温度
上昇従って鏡の変形又は破損を招くからである。
シリコン、ゲルマニウムのような絶縁性かつ耐プラズマ
性のしかしその代わりに比較的高価な鏡材料を使用しな
くて済む。その代わりとしてよく冷却でき耐熱性の鏡材
料、例えば金属特に銅を用いることができる。このこと
はまさにレーザ出力の高い場合に必要である。なぜなら
ばその際非常に小さい損失でも既に、鏡の明らかな温度
上昇従って鏡の変形又は破損を招くからである。
【０００７】絶縁材料部品はその導波能力について電極
材料の導波能力と適合しているのが有利である。この発
明の実施態様によれば、電極の材料と絶縁材料部品の材
料とが熱膨張係数で相適合しており、絶縁材料部品が放
電路に向かう側の面上に有利な導波路特性を有する層を
備える。
材料の導波能力と適合しているのが有利である。この発
明の実施態様によれば、電極の材料と絶縁材料部品の材
料とが熱膨張係数で相適合しており、絶縁材料部品が放
電路に向かう側の面上に有利な導波路特性を有する層を
備える。
【０００８】金属製電極と絶縁材料部品については下記
の材料の組み合わせすなわち、 が特に適していると判明した。これらの材料は導波路特
性において相互に良好に適合し、その際ほぼ損失の無い
導波路が得られる。鋼／フォルステライト及びファコン
／ガラスの材料組み合わせは更に熱膨張係数においてほ
ぼ相互に適合している。その際電極と絶縁材料部品と
は、滑らかな導波路面が得られるように相互に機械的に
結合されている。更に絶縁材料部品が比較的小さい誘電
率を有する材料から成るのが有利である。それにより有
利な界分布が、放電空間のプラズマにより満たされた部
分の端部で、レーザ光線の光線方向に比較的短い絶縁材
料部品の近くに生じる。
の材料の組み合わせすなわち、 が特に適していると判明した。これらの材料は導波路特
性において相互に良好に適合し、その際ほぼ損失の無い
導波路が得られる。鋼／フォルステライト及びファコン
／ガラスの材料組み合わせは更に熱膨張係数においてほ
ぼ相互に適合している。その際電極と絶縁材料部品と
は、滑らかな導波路面が得られるように相互に機械的に
結合されている。更に絶縁材料部品が比較的小さい誘電
率を有する材料から成るのが有利である。それにより有
利な界分布が、放電空間のプラズマにより満たされた部
分の端部で、レーザ光線の光線方向に比較的短い絶縁材
料部品の近くに生じる。
【０００９】簡単で十分に冷却できかつ耐プラズマ性の
実施態様は、一つの電極が共振器鏡の間の間隔全体を満
たし、この鏡が電気的に接地されて両鏡に導電かつ伝熱
結合され、この電極だけが冷却媒体流路を備え、反対側
の電極が両側で絶縁材料部品を介して共振器鏡に結合さ
れることにより与えられる。この場合にはプラズマが鏡
から遠ざけられる。更に接地された電極は安定な構造を
実現し、また冷却媒体管路を電極から電圧的に分離する
ことに伴うすべての問題点を解決する。
実施態様は、一つの電極が共振器鏡の間の間隔全体を満
たし、この鏡が電気的に接地されて両鏡に導電かつ伝熱
結合され、この電極だけが冷却媒体流路を備え、反対側
の電極が両側で絶縁材料部品を介して共振器鏡に結合さ
れることにより与えられる。この場合にはプラズマが鏡
から遠ざけられる。更に接地された電極は安定な構造を
実現し、また冷却媒体管路を電極から電圧的に分離する
ことに伴うすべての問題点を解決する。
【００１０】
【実施例】次にこの発明に基づくストリップ導波路レー
ザの複数の実施例を示す図面により、この発明を詳細に
説明する。この発明は図示の実施例に制限されない。
ザの複数の実施例を示す図面により、この発明を詳細に
説明する。この発明は図示の実施例に制限されない。
【００１１】この発明に基づくストリップ導波路レーザ
では、電極１と２とが放電ギャップ７に関して互いに反
対側に置かれている。電極１には両側面上に絶縁材料部
品４が隣接し、またこれらの絶縁材料部品には各一つの
鏡５又は６が隣接する。向かい合う電極２は直接鏡５、
６に隣接する。電極１と絶縁材料部品４とは一緒に導波
路面８を形成する。このために絶縁材料部品４は良導波
性材料から成る層１０により覆われ、その際層１０の導
波路特性は電極１の導波路特性に適合している。電極１
と層１０とは、電極１を絶縁材料部品４と共に組み立て
た後に、一緒に平滑化例えばラッピング及び／又はポリ
シングされている。それにより高品質の導波路特性にお
いて急激な変化の無い導波路面が得られる。それにより
損失が小さく保たれ、導波路面の局部的な過熱及び破損
が一方の材料から他方の材料への移行部で避けられる。
前記の装置の出力能力は特に高い。なぜならば一方では
鏡が直接導波路に接触するのでレーザ光の拡散による散
乱及び損失が防止され、また他方では電極１から鏡５、
６へのフラッシオーバもまたプラズマによる鏡の損傷も
起こるおそれがないからである。鏡５、６が耐プラズマ
性の絶縁材料例えばＧａＡｓ又はＳｉ又はＧｅから作ら
れるならば、相応の絶縁材料部品４を省略し電極１を鏡
まで延長することができる。しかしこれらの材料は高価
である。従って負荷の比較的高い場合に図２及び図３に
示すように、絶縁材料部品４、１２、１３を備えた構造
を採用することが一般に推奨される。この実施例では接
地され冷却された電極２が用いられている。第２の電極
１８はここでは両側で絶縁材料部品１２、１３により鏡
５、６に対して引き離されている。電極１８は少なくと
も一つの冷却流路１６を備え、この流路には接続管１４
が接続する。水を冷却媒体として用いることもできる。
では、電極１と２とが放電ギャップ７に関して互いに反
対側に置かれている。電極１には両側面上に絶縁材料部
品４が隣接し、またこれらの絶縁材料部品には各一つの
鏡５又は６が隣接する。向かい合う電極２は直接鏡５、
６に隣接する。電極１と絶縁材料部品４とは一緒に導波
路面８を形成する。このために絶縁材料部品４は良導波
性材料から成る層１０により覆われ、その際層１０の導
波路特性は電極１の導波路特性に適合している。電極１
と層１０とは、電極１を絶縁材料部品４と共に組み立て
た後に、一緒に平滑化例えばラッピング及び／又はポリ
シングされている。それにより高品質の導波路特性にお
いて急激な変化の無い導波路面が得られる。それにより
損失が小さく保たれ、導波路面の局部的な過熱及び破損
が一方の材料から他方の材料への移行部で避けられる。
前記の装置の出力能力は特に高い。なぜならば一方では
鏡が直接導波路に接触するのでレーザ光の拡散による散
乱及び損失が防止され、また他方では電極１から鏡５、
６へのフラッシオーバもまたプラズマによる鏡の損傷も
起こるおそれがないからである。鏡５、６が耐プラズマ
性の絶縁材料例えばＧａＡｓ又はＳｉ又はＧｅから作ら
れるならば、相応の絶縁材料部品４を省略し電極１を鏡
まで延長することができる。しかしこれらの材料は高価
である。従って負荷の比較的高い場合に図２及び図３に
示すように、絶縁材料部品４、１２、１３を備えた構造
を採用することが一般に推奨される。この実施例では接
地され冷却された電極２が用いられている。第２の電極
１８はここでは両側で絶縁材料部品１２、１３により鏡
５、６に対して引き離されている。電極１８は少なくと
も一つの冷却流路１６を備え、この流路には接続管１４
が接続する。水を冷却媒体として用いることもできる。
【００１２】電極２は接地されかつ冷却流路３を備え、
この冷却流路は少なくとも２個所で冷却媒体管路１５、
１７へつながる。電極２により構成された導波路面９は
鏡から鏡まで連続する。それで放電ギャップの全長にわ
たる良好な冷却が達成され、この冷却は特に放電ギャッ
プ７のギャップ幅が小さい場合には比較的高いレーザ出
力に対しても十分である。鏡５、６は電極２に導電結合
されている。
この冷却流路は少なくとも２個所で冷却媒体管路１５、
１７へつながる。電極２により構成された導波路面９は
鏡から鏡まで連続する。それで放電ギャップの全長にわ
たる良好な冷却が達成され、この冷却は特に放電ギャッ
プ７のギャップ幅が小さい場合には比較的高いレーザ出
力に対しても十分である。鏡５、６は電極２に導電結合
されている。
【００１３】絶縁材料部品４又は１２、１３は、すべて
の個所で鏡５、６へのフラッシオーバが起こるおそれが
なく、またプラズマが絶縁材料部品４、１２、１３の範
囲で界分布に基づき鏡５、６に到達する前に消えるか、
又は少なくとも危険でない小さい値に低下するような寸
法に選択されている。プラズマは絶縁材料部品４、１
２、１３の範囲では電極へ向かって放電され、プラズマ
からのアークが電極２上へ引かれるので、鏡５、６は無
傷のままである。
の個所で鏡５、６へのフラッシオーバが起こるおそれが
なく、またプラズマが絶縁材料部品４、１２、１３の範
囲で界分布に基づき鏡５、６に到達する前に消えるか、
又は少なくとも危険でない小さい値に低下するような寸
法に選択されている。プラズマは絶縁材料部品４、１
２、１３の範囲では電極へ向かって放電され、プラズマ
からのアークが電極２上へ引かれるので、鏡５、６は無
傷のままである。
【００１４】鏡５は凹状に又は鏡６は凸状に湾曲してい
る。これらの鏡は不安定共振器を形成する。窓１１は光
線出口である。
る。これらの鏡は不安定共振器を形成する。窓１１は光
線出口である。
【図１】この発明に基づくストリップ又はスラブ導波路
レーザの第１の実施例の断面図である。
レーザの第１の実施例の断面図である。
【図２】レーザの第２の実施例の平面図である。
【図３】図２に示すレーザの切断線III −III による断
面図である。
面図である。
１、２、１８ 放電電極 ３ 冷却媒体流路 ４、１２、１３ 絶縁材料部品 ５、６ 共振器鏡 ８、９ 導波路面
Claims (7)
- 【請求項１】 二つの導波路面と二つの共振器鏡と少な
くとも二つの放電電極とを備え、その際電極が光線方向
に関して相互に反対側に置かれ、導波路面が共振器鏡に
まで達しかつ非導電性部分面と金属製部分面とから集成
されている、電気的に励起されるストリップ導波路レー
ザにおいて、ストリップ導波路面のうちの一つが第１の
電極と光線方向にこの電極に隣接する少なくとも一つの
絶縁材料部品とから集成され、第２の電極が光線方向に
絶縁材料部品と重なり、絶縁材料部品がレーザ光線に対
して有利な導波路特性を有する材料から成ることを特徴
とするストリップ導波路レーザ。 - 【請求項２】 絶縁材料部品に金属特に銅から成る鏡が
隣接することを特徴とする請求項１記載のレーザ。 - 【請求項３】 絶縁材料部品に電気絶縁性材料から成る
鏡が隣接することを特徴とする請求項１記載のレーザ。 - 【請求項４】 電極の材料と絶縁材料部品の材料とが熱
膨張係数で相適合しており、絶縁材料部品が放電路に向
かう側の面上に有利な導波路特性を有する層を備えるこ
とを特徴とする請求項１記載のレーザ。 - 【請求項５】 電極及び絶縁材料部品のための材料組み
合わせが次の表すなわち、 から選択されることを特徴とする請求項１記載のレー
ザ。 - 【請求項６】 絶縁材料部品が比較的小さい誘電率を有
する材料からなることを特徴とする請求項１記載のレー
ザ。 - 【請求項７】 一つの電極が共振器鏡の間の間隔全体を
満たし、この鏡が電気的に接地されて両鏡に導電結合さ
れ、この電極だけが冷却媒体流路を備え、反対側の電極
が両側で絶縁材料部品を介して共振器鏡に結合されてい
ることを特徴とする請求項１ないし６の一つに記載のレ
ーザ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4010147A DE4010147A1 (de) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | Elektrisch angeregter bandleiterlaser |
| DE4010147.9 | 1990-03-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0774415A true JPH0774415A (ja) | 1995-03-17 |
Family
ID=6403350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3089650A Pending JPH0774415A (ja) | 1990-03-29 | 1991-03-27 | ストリップ導波路レーザ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5127017A (ja) |
| EP (1) | EP0451483B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0774415A (ja) |
| DE (2) | DE4010147A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5231644A (en) * | 1990-09-26 | 1993-07-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Slab or stripline gas laser |
| US5216689A (en) * | 1990-10-12 | 1993-06-01 | Coherent, Inc. | Slab laser with enhanced lifetime |
| DE4131623A1 (de) * | 1991-09-23 | 1993-03-25 | Siemens Ag | Bandleiterlaser |
| US7756182B2 (en) * | 2007-03-28 | 2010-07-13 | Coherent, Inc. | RF excited CO2 slab laser tube housing and electrodes cooling |
| US10644474B2 (en) * | 2018-03-07 | 2020-05-05 | Coherent, Inc. | Conductively-cooled slab laser |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4908585A (en) * | 1985-04-30 | 1990-03-13 | Chenausky Peter P | RF transformer and diagnostic technique therefor |
| US4890294A (en) * | 1987-01-26 | 1989-12-26 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Plasma apparatus |
| DE3729053A1 (de) * | 1987-08-31 | 1989-03-16 | Deutsche Forsch Luft Raumfahrt | Hochleistungs-bandleiterlaser |
-
1990
- 1990-03-29 DE DE4010147A patent/DE4010147A1/de not_active Withdrawn
-
1991
- 1991-02-27 US US07/661,220 patent/US5127017A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-02-27 DE DE91102975T patent/DE59100874D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-02-27 EP EP91102975A patent/EP0451483B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-03-27 JP JP3089650A patent/JPH0774415A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0451483B1 (de) | 1994-01-19 |
| US5127017A (en) | 1992-06-30 |
| DE4010147A1 (de) | 1991-10-02 |
| DE59100874D1 (de) | 1994-03-03 |
| EP0451483A2 (de) | 1991-10-16 |
| EP0451483A3 (en) | 1991-11-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19991214 |