KR20140030230A - 다수회 접혀진 공진기를 가진 도파관 ｃｏ2 레이저 - Google Patents

다수회 접혀진 공진기를 가진 도파관 ｃｏ2 레이저 Download PDF

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KR20140030230A
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안토니 제이. 데마리아
알. 러쎌 오스틴
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코히어런트, 인크.
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Abstract

가스 방전 도파관 CO2 레이저는 3개의 세라믹 튜브에 의해 형성된 Z형상의 접혀진 도파관을 구비한다. 인접한 튜브의 단부는 공통 어퍼처를 형성하기 위해 함께 형성 및 피팅된다. 튜브는 공간을 두고 이격된 평행한 방전 전극에 의해 함께 피팅되어 유지된다. 튜브를 통과하여 뻗어있는 종축을 구비하는 레이저-공진기를 형성하도록 4개의 미러가 배치된다.

Description

다수회 접혀진 공진기를 가진 도파관 ＣＯ2 레이저{WAVEGUIDE CO2 LASER WITH MULTIPLY FOLDED RESONATOR}
본 발명은 일반적으로 도파관 CO2 가스방전 레이저에 관한 것이다. 본 발명은 특히 다수회 접혀진 공진기를 가진 CO2 레이저에 관한 것이다.
약 100와트(W) 이하의 출력 파워를 가진 도파관 CO2 가스방전 레이저는 일반적으로 제품의 마킹, 조각 새기기, 및 미세 절단과 같은 애플리케이션에 바람직하고, 여기서 높은 빔 품질이 중요하다. 이러한 레이저에서, 레이저의 공진기에서의 레이징 모드는 유전체 도파관에서 상호 직교하는 횡단 축에 레이징 모드를 한정시킴으로써 제어된다. 횡단 축 중 하나의 도파관의 대향하는 측면 상의 전극에 제공되는 라디오 주파수(RF) 파워는 도파관내의 레이징-가스 혼합물에서 가스방전을 생성한다. 가스방전은 레이징 가스 혼합물에 에너지를 공급하여 레이저 공진기에서 광학 이득을 제공한다. 레이징 가스 혼합물은 일반적으로 질소 및 헬륨같은 불활성 가스와 이산화탄소(CO2)의 혼합물이다.
임의의 주어진 레이징 혼합물, 및 전극에 인가되는 RF 파워에 대해, 레이저 공진기는 특정한 단위 길이당 이득을 가질 것이다. 이 때문에, 레이저로부터 전달된 빔에서의 파워가 그중에서도 특히 레이저 공진기의 길이에 직접 종속된다.
편의 공간 또는 "영향권(footprint)" 내에서 도파관 CO2 레이저를 한정시키기 위해, 레이저 공진기는 일반적으로 복수의 미러에 의해 한 번 이상 "접힌다(folded)". 이러한 접혀진 공진기, 도파관 CO2 레이저의 상세한 설명은, 참조에 의해 본문에 그 전체 개시물이 통합되고 본 발명의 양수인에게 양수된 미국특허번호 제 6,192,061에서 제공된다. 이들 도파관 CO2 레이저의 주된 특징은, 대응하여 접혀진 도파관이, 연산 공정에 의해, 알루미늄과 같은 세라믹 재료의 블록으로 기계가공되는 것이다. 이는 "접혀진 부분"에서 오버랩하도록 서로에 대해 일정한 각도로 인접한 도파관의 브랜치를 허용하고, 단일한 어퍼처로 합친다. 이러한 기계가공된 도파관 브랜치의 하나의 이점은 도파관 브랜치가 서로 정확한 정렬로 영구적으로 유지된다는 것이다.
그러나, 기계가공된 도파관 브랜치의 단점은 연삭 동작이 시간 낭비적이고 상대적으로 고비용이라는 것이다. 예를 들면, Z형상 3개 채널 도파관의 비용은 전력 공급기를 가진 완전한 레이저의 비용보다 17%나 더 높을 수 있다. 따라서, 고비용의 세라믹 기계가공 또는 연삭 동작을 필요로하지 않는 비교가능한 접혀진 세라믹 도파관 배치에 대한 요구가 있다.
본 발명의 일 양태에서, 가스 방전 레이저는 레이징 가스를 포함하는 레이저 하우징을 구비한다. 복수의 세라믹 튜브가 상기 레이저 하우징에 위치되고 레이징 가스로 채워진다. 상기 세라믹 튜브 중 인접한 것들은 서로에 대해 예각이고, 상기 세라믹 튜브의 인접한 것들의 단부는 공통의 어퍼처를 제공하도록 함께 형상을 이루고 피팅된다. 제 1 및 제 2 전극은 레이저 하우징에 배치되고 전력이 상기 제 1 및 제 2 전극들에 인가될 때 상기 세라믹 튜브내의 상기 레이징 가스에서 가스 방전을 생성하도록 배열된다. 복수의 미러가 상기 복수의 세라믹 튜브를 통해 뻗어있는 종축을 가지는 레이저 공진기를 형성하도록 배열된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 전극은 공간을 두고 이격되고 서로에 대해 평행을 이루며, 상기 세라믹 튜브가 상기 전극들의 대응하는 홈들에서 그 사이에 배치된다. 상기 세라믹 튜브는 상기 전극을 함께 강제하는 스프링 력에 의해 함께 피팅되어 유지된다.
명세서에 통합되고 그 일부를 구성하는 첨부 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 개략적으로 설명하고, 상기 전체적인 설명과 하기에 주어진 바람직한 실시예의 상세한 설명과 함께, 본 발명의 원리를 설명하는 기능을 한다.
도 1은 본 발명에 따라 접혀진 도파관 레이저 공진기의 바람직한 실시예를 간략하게 도시하는 평면도이고, 여기서 상기 접혀진 도파관은 3개의 세라믹 튜브의 서브 어셈블리를 포함한다.
도 1a는 도 1의 세라믹 튜브의 서브 어셈블리의 추가적인 상세를 간략하게 도시한, 도 1의 1A-1A의 방향으로 전체적으로 본 단부 정면도이다.
도 2는 도 1의 개별 세라믹 튜브의 서브 어셈블리의 상세를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 3은 도 1의 세라믹 튜브 서브 어셈블리 및 상기 세라믹 튜브에서 가스 방전을 여기시키는 기다란 방전 전극을 포함하는 어셈블리를 개략적으로 도시한 분해 3차원 도이고, 상기 전극은 상기 어셈블리에서 함께 상기 세라믹 튜브 서브 어셈블리를 유지하도록 구성된다.
도 4는 레이저 하우징의 하나의 예시에서 도 3의 세라믹 튜브와 전극의 어셈블리의 상세를 개략적으로 도시한 단편적인 3차원 도이다.
도 5는 세라믹 튜브 및 레이징 하우징에서의 전극의 어셈블리의 추가적인 상세를 개략적으로 도시한 도 4의 레이저 하우징을 따라서 중간지점에서 본 종축방향 단면도이다.
도면을 참조하면, 유사한 컴포넌트는 유사한 참조번호로 지정되고, 도 1 및 도 1a는 본 발명에 따른 접혀진 도파관 레이저 공진기 장비의 바람직한 실시예(10)를 개략적으로 도시한다. 장치(10)는 접혀진 도파관을 효과적으로 형성하는 세라믹 튜브의 서브 어셈블리(12)(도파관)을 포함한다. 서브 어셈블리(12)에, 각각 제 1 및 제 2 단부(14A 및 14B)를 가진 2개의 공간적으로 이격되고 평행한 세라믹 튜브(14)와, 제 1 및 제 2 단부(16A 및 16B)를 각각 가진 횡단 세라믹 튜브(16)가 있다.
횡단 튜브(16)의 단부(16A)는 세라믹 튜브(14)의 단부(14A)와 접촉하고(피팅된다), 세라믹 튜브(16)의 단부(16B)는 세라믹 튜브(14)의 단부(14B)와 접촉하여 평행한 세라믹 튜브(14)와 횡단 세라믹 튜브(16) 사이에서 예각 θ를 가지고 서브 어셈블리에 대해 "Z"형상을 제공하도록 한다. 세라믹 튜브의 접촉된 단부는 절단되어 튜브가 1a에 도시된 바와 같은 공통 어퍼처(17)를 형성하기 위해 조합되도록 한다.
종축(20)을 가진 접혀진 레이저 공진기는 단부 미러(22, 24)에 의해 종단되고, 폴드 미러(26A, 26B)에 의해 접혀진다. 바람직하게는, 단부 미러(22, 24) 중 하나는 부분적으로 레이저 공진기의 기본 파장에서 투과하도록 이루어지고 출력 커플링 미러로서 기능한다. 다른 단부 미러 및 폴드 미러는 기본 파장에서 매우 반사적이다.
세라믹 튜브(14, 16)의 단부가 접촉하는(함께 피팅되는) 세라믹 튜브의 길이는 공통 어퍼처(17)가 기다란 "허리가 잘록한" 형태를 가지도록 짧게 잘라진다. 이는 폴드 미러(26A 및 26B)가 세라믹 튜브의 단부로부터 공간을 두고 이격될 수 있도록 하는 반면, 공진기 축(20)이 레이징 효율을 최적화하기 위해 세라믹 튜브의 종축과 동일선 상에 있도록 한다. 무엇보다도, 미러를 세라믹 튜브에서 여기될 방전으로부터 원격에 있도록 유지하고, 공진기에서의 미러의 정렬을 허용하기 위한 미러 공간이 요구된다.
세라믹 튜브(14, 16)로서 사용하기에 적합한 압출 알루미늄 캐필러리 튜브는 캘리포니아 샌크라멘토의 Or'Tech Inc.; 오하이오 베리아의 Sentro Tech Corp.; 콜로라도 골덴의, Coor Tek으로부터 상용으로 구입가능하다.
도 2는 분해된 형태의 도 1의 세라믹 튜브의 서브 어셈블리를 개략적으로 도시한 평면도이다. 튜브(14)에서, 각각의 튜브의 하나의 단부는, 튜브가 세라믹 튜브의 종축에 대해 비스듬하거나 또는 각도 θ/2로 홈이 파여진(chamfered) 길이 L1을 가진다. 세라믹 튜브(16)는 그의 홈이 파여진 단부가 접촉할 때 세라믹 튜브 사이에서 각도 θ를 제공하도록 대응하여 홈이 파여진다. 길이 L2는 바람직하게는 양 세라믹 튜브(14) 모두에 대해 동일하고, 세라믹 튜브(16)는 (L1+L2)/Cosθ의 전체 길이를 가져, 세라믹 튜브의 단부가 공통 평면에서 정렬될 수 있도록 한다. 제조 동작에서, 튜브에 빗각을 내거나 홈을 파는 것은 일괄 처리 연삭(batch grinding)에 의해 수행되어, 세라믹 기계가공 비용을 최소화할 수 있다.
튜브의 전체 길이 L1+L2는 원하는 레이저 길이에 일치하도록 선택된다. 수(number) 또는 암(arm)(세라믹 튜브)는 V 형상, Z 형상, M 형상 또는 일부 보다 복잡한 상으로, 2개만 또는 예시적으로 3개 이상이 될 수 있다. 일반적으로, 도파관 길이의 풋 당 12.5 W의 CO2 레이저 출력 파워가 획득될 수 있다. 높은 차수의 모드를 억제시키기 위한 작은 프레넬 수 ((d/2)/Lλ)요구조건을 만족시키기 위해 세라믹 도파관의 내부 직경 d가 선택된다. CO2 레이저 λ(레이저 복사의 파장)는 10.0 마이크로미터(㎛)의 오더가 될 것이다. 프레넬 수의 바람직한 값은 약 0.5이다.
도파관 서브 어셈블리의 각도 θ는 바람직하게는 약 2° 내지 10° 사이이다. 더 큰 각도 θ는 도파관 구조의 폭과 어셈블리의 대응하는 하우징의 폭을 증가시킨다. 더 작은 각도 θ는 세라믹 튜브(14, 16)의 오버랩의 길이 L2를 증가시킨다. 이는 오버랩 영역의 큰 방전 영역내의 "핫-스팟"을 방전시키도록 야기할 수 있다. 이러한 방전 핫 스팟은 레이저 효율 저하를 가져올 수 있다. 하나의 어퍼처를 형성시키기 위해 세라믹 튜브(14, 16)를 통합시키는 것은 거의 동일한 시간에 양측이 광을 방전시키는 것을 보장하기 위해 인접한 튜브에서의 방전 사이에 결합을 제공한다.
세라믹 튜브 서브 어셈블리(12)를 형성시킬 때의 특정한 모험은 그것이 세라믹 튜브(14)와 세라믹 튜브(16)의 단부를 접착제 또는 접합제와 접촉하도록 유지하기에는 실용적이지 못하다는 것이다. 이에 대한 하나의 이유는 이러한 접착제 또는 접합제가 "가스를 배출시키고" 레이징 가스 혼합물을 오염시킬 수 있다는 것이다. 추가로, 상기 논의된 튜브의 바람직한 크기와 세라믹 재료의 부서지기 쉬운 속성은 세라믹 튜브로 하여금 다소 깨지기 쉽도록 한다. 세라믹 튜브가 그의 비스듬해진 단부에서 접촉하여 확실하게 유지될 수 있고; 그의 종축이 공진기 축과 정렬을 유지할 수 있도록 서로 정확하게 정렬을 유지하고; 및 세라믹 튜브가 주름 또는 그의 파손까지도 일으킬 수 있는 기계적 스트레스에 놓이는 것을 방지하는 방식으로 유지하는 것을 보장하는 어셈블리 방법을 고안하는 것이 필요하다. 이러한 방법의 하나의 바람직한 설명이 도 3을 참조하여 하기에 기술된다.
여기서, 분해된 형태로 도시된 어셈블리(30)는 각각 상부 및 하부 전극(32, 34)을 포함한다. 이들 전극은 물론 세라믹 튜브내에 레이징 가스가 있고 전극에 RF 파워가 인가될 때 세라믹 튜브(14, 16) 내에서 방전을 생성하기 위한 것이다. 본 배열에서, 전극(32)은 라이브 또는 "핫"이고, 전극(34)은 접지 전극을 의도한다. 세라믹 판(48)은 레이저 하우징으로부터의 핫 전극의 절연을 제공하고, 이는 본문의 하기에서 더 상세히 논의된다.
전극(32, 34)은 세라믹 튜브의 형상과 방향에 대응하는 홈이 제공된다. 전극(34)에서, 평행한 홈(36)이 세라믹 튜브(14)를 수용하도록 구성되고, 각도를 이룬 홈(38)은 세라믹 튜브(16)를 수용하도록 구성된다. 전극(32)의 상승 부(raised portion)(40)에 대응하는 홈(도시되지 않음)이 있다.
어셈블리(30)를 완료하는 하나의 방법에서, 세라믹 튜브는 전극(34)의 대응하는 홈에 위치되고; 전극(32)은 그 안의 홈이 세라믹 튜브와 접촉하도록 설정되고; 그런다음 전극은 전극(34)에서의 나사가공된(threaded) 구멍(46A)에 맞물리는 나사(44A) 및 전극(32)에서의 나사가공된 구멍(46B)에 맞물리는 나사(44B)를 가지고 인덕턴스(42)에 의해 결합된다. 인덕턴스(42)는 종래기술에 공지된 바와 같이 전극에 의해 생성된 방전을 균질화시키는 것을 제공한다.
세라믹 튜브 서브 어셈블리는 레이저 하우징에서 함께 유지되고, 전극(32)에 인가된 스프링 압력에 의해 튜브가 정렬이 유지되고, 전극(34)은 하우징의 기부(base)에 고정된다. 대안으로, 인덕턴스(42)는 예를 들면 인청동으로 만들어진 코일 스프링으로서 형성될 수 있다. 이러한 스프링은 전극으로 스프링을 나사부착시키면서 스트레칭되어 코일 스프링 장력이 전극으로 하여금 서로를 향하도록 강제하여, 세라믹 튜브 어셈블리를 단단히 죄도록(grip) 하기 위해 해제될 수 있다. 이는 전극과 세라믹 튜브 어셈블리의 완료는 하우징에서의 전극과 세라믹 튜브의 설치 동작에 독립적으로 이루어질 수 있다는 이점을 가진다.
도 4는 레이저 하우징(50)에 배열된 상술한 세라믹 튜브 및 전극 어셈블리(30)의 하나의 예시를 개략적으로 도시한다. 하우징(50)은 대응하는 홈(51)에 개스킷 또는 O형 링(도시되지 않음)을 통해 단판(도시되지 않음)에 의해 밀폐하여 밀봉가능하다. 단판은 일반적으로 공진기 미러에 대해 밀폐하여 기밀된 마운트를 포함한다. 이러한 미러 마운트의 하나의 예시의 설명은 상술한 미국특허번호 제 6,192,061에서 제공된다.
도 4에서, 홈(41)은 전극(34)의 대응하는 상승 부에서 볼 수 있다.상승 부는 전극 사이에 충분한 공간이 있고, 여기서 전극은 RF 파워가 그에 인가될 때 전극 사이에서 의사 아크를 방지하도록 전극이 세라믹 튜브와 접촉하지 않는 전극 상이의 충분한 공간이 있도록 한다. 상승 부의 바람직한 높이는 약 0.2인치 내지 약 0.4 인치 사이이다.
하우징(50)의 보다 상세사항이 도 5의 종축 단면도에 도시된다. 여기서, 단면은 전극(32)의 상승 부(45)에서 세라믹 튜브(16)를 수용하기 위한 홈(43)이 보이지 않도록 하기 위해 도 4의 하우징(50) 길이를 따라서 있는 포인트의 중간 지점에서 취해진다. 홈과 대응하는 상승부는 전극(32)을 가로질러 비스듬하게 뻗어있다.
하우징(50)은 2개의 개별 격실(58, 60)을 포함한다. 격질(58)은 세라믹 튜브와 전극 어셈블리, 및 레이저 공진기를 하우징하고, 그 코스가 세라믹 튜브 내에 있는 레이징 가스를 포함하고 있다. 하우징 인클로징 격실(58)의 웹 형상 또는 격막 부(51)는 차동 팽창 스트레스를 수용하기 위해 하우징 내에 일부 가요성을 제공한다. 하우징의 이러한 측면의 상세한 설명은 그 전체 개시물이 참조에 의해 본문에 통합되고 본 발명의 양수인에게 양도된 미국특허공개번호 제 2009/0213885에 제공된다. 하우징의 벌크 부(52)는 하우징의 확산-냉각 부재로서 기능한다. 도 5에서, 냉각 부재(52)는 냉각 팬(54)이 장착된다. 대안으로, 확산-냉각 부재는 수냉식이 될 수 있다.
세라믹 튜브(14, 16)의 서브 어셈블리는 하우징과 핫-전극(32)을 절연시키는 세라믹 판(48)과 하우징의 냉각 부재(52) 사이에서 압축되는 스프링(49)에 의해 제공되는 스프링 압력에 의해 함께 유지될 수 있다. 전극(34)은 하우징의 기부 상에 견고하게 유지된다.
추가로, 하우징의 격실(58)이 약 30 내지 100 Torr 사이의 대기압 보다 작은 압력에서 레이징 가스 혼합물을 포함하고 있고, 또한 하우징의 격막 부(51)에 의해 가능한 가요성 때문에, 하우징을 둘러싼 대기 압력이 스프링(49)에 의해 제공되는 스프링 압력에 부가되고, 전극으로 하여금 함께하도록 강제하여 세라믹 튜브와 전극 어셈블리를 견고하게 함게 유지하도록 한다. 격막 부(51)의 두께와 가요성에 따라, 전극들이 함께하도록 강제하기 위해 하우징의 내부와 외부 사이의 압력 차에 만 의존하는 것이 가능할 수 있다.
격실(60)은 RF 전력 공급기(RFPS)(62)를 하우징한다. RFPS는 냉각 팬(76)이 갖추어진 판(74) 상에 장착된다. 쇼트 연결부(64)가 RFPS를 전기 피드스루(66)와 연결시킨다. 피드 스루의 커넥터(68)는 RF 전력을 커넥터를 면하고 있는 전극(32)의 측면부 상의 거의 중간 지점의 위치로 전달한다.
결론적으로, 본 발명은 바람직한 실시예를 참조하여 기술되었다. 그러나, 본 발명은 기술되고 도시된 실시예에 한정되지 않는다. 오히려, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의된다.

Claims (18)

  1. 레이징 가스를 포함하는 레이저 하우징;
    상기 레이저 하우징에 위치되고 레이징 가스로 채워지는 복수의 세라믹 튜브로서, 상기 세라믹 튜브 중 인접한 것들은 서로에 대해 예각이고, 상기 세라믹 튜브 중 인접한 것들의 단부는 공통의 어퍼처를 제공하도록 함께 형상을 이루고 피팅되는 상기 복수의 세라믹 튜브;
    상기 레이저 하우징에 위치된 제 1 및 제 2 전극으로서, 전력이 상기 제 1 및 제 2 전극들에 인가될 때 상기 세라믹 튜브내의 상기 레이징 가스에서 가스 방전을 생성하도록 배열된 상기 제 1 및 제 2 전극; 및
    상기 복수의 세라믹 튜브를 통해 뻗어있는 종축을 가지는 레이저 공진기를 형성하도록 배열된 복수의 미러;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 방전 레이저.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 세라믹 튜브 중에는 Z 형상으로 함께 피팅되는 3개의 세라믹 튜브가 있는 것을 특징으로 하는 가스 방전 레이저.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 세라믹 튜브 중 인접한 것들 사이의 각도는 약 2° 내지 약 10° 사이인 것을 특징으로 하는 가스 방전 레이저.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 전극들은, 상기 제 1 및 제 2 전극들 사이와 그리고 상기 제 1 및 제 2 전극들의 대응하는 홈들에서의 상기 세라믹 튜브들과 각각 공간을 두고 이격되고 평행한 것을 특징으로 하는 가스 방전 레이저.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 세라믹 튜브는 상기 제 1 및 제 2 전극을 서로를 향하도록 강제하는 스프링 력에 의해 함께 피팅되어 유지되는 것을 특징으로 하는 가스 방전 레이저.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제 2 전극은 상기 하우징의 기부(base) 상에서 유지되고 상기 스프링 력은 상기 제 1 전극과 상기 하우징 사이에서 압축되는 하나 이상의 스프링에 의해 상부 전극에 인가되는 것을 특징으로 하는 가스 방전 레이저.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 전극들의 대향하는 측면들을 따라서 공간을 두고 이격되어 있는 팽팽해진(tensioned) 스프링의 형태로 되어있고, 상기 스프링의 각각은 상기 제 1 전극을 상기 제 2 전극에 연결하여 상기 스프링의 장력이 상기 제 1 및 제 2 전극들이 서로를 향하게 강제하는 스프링 력을 제공하도록 하는 복수의 인덕턴스 코일이 있는 것을 특징으로 하는 가스 방전 레이저.
  8. 제 4 항에 있어서, 상기 하우징의 내부는 대기압보다 낮은 압력에 있고, 상기 하우징과 상기 제 1 및 제 2 전극은 상기 하우징의 외부의 대기압에 기인하여 상기 하우징이 압력을 상기 제 1 및 제 2 전극에 인가하고, 그에 의해 세라믹 튜브를 함께 피팅되게 유지되도록 구성 및 배열되는 것을 특징으로 하는 가스 방전 레이저.
  9. 레이징 가스를 포함하는 레이저 하우징;
    상기 레이저 하우징에 위치되고 상기 레이징 가스로 채워지는 복수의 세라믹 튜브로서, 상기 세라믹 튜브 중 인접한 것들은 서로에 대해 예각인 상기 복수의 세라믹 튜브;
    상기 레이저 하우징에 위치된 제 1 및 제 2 전극으로서, 전력이 상기 제 1 및 제 2 전극들에 인가될 때 상기 세라믹 튜브내의 상기 레이징 가스에서 가스 방전을 생성하도록 배열되고, 상기 제 1 및 제 2 전극들은 복수의 세라믹 튜브들이 서로에 대해 정렬하여 유지되도록 더 배열되는 상기 제 1 및 제 2 전극; 및
    상기 복수의 세라믹 튜브를 통해 뻗어있는 종축을 가지는 레이저 공진기를 형성하도록 배열된 복수의 미러;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 방전 레이저.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 세라믹 튜브 중 인접하는 것들의 단부는 공통 어퍼처를 제공하기 위해 함께 형성되고 피팅되는 것을 특징으로 하는 가스 방전 레이저.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 복수의 세라믹 튜브 중에는 Z 형상으로 배치되는 3개의 세라믹 튜브가 있는 것을 특징으로 하는 가스 방전 레이저.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 세라믹 튜브 중 인접한 것들 사이의 각도는 약 2도 내지 약 10도 사이인 것을 특징으로 하는 가스 방전 레이저
  13. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 전극들은, 상기 제 1 및 제 2 전극들 사이와 그리고 상기 제 1 및 제 2 전극들의 대응하는 홈들에서의 상기 세라믹 튜브들과 각각 공간을 두고 이격되고 평행한 것을 특징으로 하는 가스 방전 레이저.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 세라믹 튜브는 상기 제 1 및 제 2 전극을 서로를 향하도록 강제하는 스프링 력에 의해 함께 피팅되어 유지되는 것을 특징으로 하는 가스 방전 레이저.
  15. 가스 기밀(gas tight) 하우징;
    공간을 두고 이격된 기다란 전극의 쌍;
    상기 전극 사이에 배치된 접혀진(folded) 도파관; 및
    적어도 2개의 단부 미러를 포함하는 복수의 미러에 의해 형성된 광학 공진기;
    를 포함하고,
    상기 도파관은 적어도 3개의 관형 세라믹 세그먼트로 형성되고, 상기 세그먼트 중 2개는 서로에 대해 평행한 방향이고, 상기 전극의 기다란 측면 에지에 인접하여 배치되고, 상기 세그먼트 중 적어도 하나는 상기 2개의 세그먼트 사이에서 상기 2개의 세그먼트에 대해 직각이 아닌 각도로 배치되고;
    상기 단부 미러 중 하나는 상기 2개의 세그먼트 중 하나의 단부에 인접하여 배치되고, 상기 단부 미러 중 다른 것은 상기 2개의 세그먼트 중 다른 하나의 단부에 인접하여 배치되고, 상기 광학 공진기는 상기 하나의 세그먼트로부터 인접한 세그먼트로 나가는(emerge) 레이저 복사선이 꺽이도록(folding) 상기 적어도 하나의 세그먼트의 대향하는 단부에 배치된 적어도 2개의 접혀진 미러를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 레이저.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 전극 중 하나는 상기 관형 세그먼트를 고정(seat)시키고 정렬시키기 위한 복수의 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 레이저.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 전극 중의 다른 것은 복수의 돌출부(projection)를 포함하고, 각각의 돌출부는 정렬 관형 세그먼트를 유지하기 위한 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 레이저.
  18. 제 15 항에 있어서, 인접한 관형 세그먼트의 단부는 공통 어퍼처를 형성하기 위해 함께 피팅되는 것을 특징으로 하는 가스 레이저.
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