NO173359B - Laserresonatorhulrom med hoey refleksjonskoeffesient - Google Patents

Laserresonatorhulrom med hoey refleksjonskoeffesient Download PDF

Info

Publication number
NO173359B
NO173359B NO89890896A NO890896A NO173359B NO 173359 B NO173359 B NO 173359B NO 89890896 A NO89890896 A NO 89890896A NO 890896 A NO890896 A NO 890896A NO 173359 B NO173359 B NO 173359B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
laser
aluminum oxide
ceramic structure
glazing
ceramic
Prior art date
Application number
NO89890896A
Other languages
English (en)
Other versions
NO173359C (no
NO890896L (no
NO890896D0 (no
Inventor
James O Gibson
Victor C Gearhart
Steven E Birrell
Gabriele M Hawrylow
Original Assignee
Hughes Aircraft Co
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 Hughes Aircraft Co filed Critical Hughes Aircraft Co
Publication of NO890896L publication Critical patent/NO890896L/no
Publication of NO890896D0 publication Critical patent/NO890896D0/no
Publication of NO173359B publication Critical patent/NO173359B/no
Publication of NO173359C publication Critical patent/NO173359C/no

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/091Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
    • H01S3/0915Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light
    • H01S3/092Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light of flash lamp
    • H01S3/093Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light of flash lamp focusing or directing the excitation energy into the active medium
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/11Mode locking; Q-switching; Other giant-pulse techniques, e.g. cavity dumping
    • H01S3/1123Q-switching
    • H01S3/115Q-switching using intracavity electro-optic devices

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Lasers (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse angår generelt laser og nærmere bestemt en forbedret keramisk konstruksjon for bruk som pumpehulrom ved blitzlampepumpede halvlederlasere, og av den art som angitt i innledningen til krav 1.
Når visse høyforsterkende lasermaterialer, slik som neodymium-dopet yttriumaluminiumgranat (Nd:YAG) eller neodymium-dopet gadoliniumskandiumgalliumgranat (Nd:GSGG) pumpes til en tilstand med stor populasjonsinversjon, f.eks. for å tilveiebringe Q-kopling, forekommer et metningsfenomen som begrenser laserutgangsenergien som kan oppnåes uten hensyn til inngangspumpeenergiens nivå. Denne metningen er delvis bevirket ved hjelp av et laserdepumpningsfenomen som kommer fra det faktumet at en betydelig mengde med fluoriserende stråling ved laserbølgelengden unnslipper i sideretningen fra laserstangen inn i det omgivende pumpehulrommet og reflek-teres av pumpehulrommet tilbake i laserstangen. Denne returstrålingen stimulerer reduksjonen fra det øvre laser-overgangsnivået og bevirker derved effektivt begrensning av antall eksiterte ioner som kan oppta det nivået, og begrense igjen den maksimale utgangsenergien tilveiebrakt fra laseren.
For å overvinne ovenfornevnte problemer, blir halvlederlasere typisk konstruert slik at både laserstangen og pumpeblitzlampen er anbrakt i et samarium-dopet glassrør. Det samarium-dopede glasset gir absorpsjon av stråling ved laserbølge-lengden (1,06 pm), mens den gir transmisjon av pumpestråling.
Det samarium-dopede glassrøret er omgitt av et materiale som er sterkt diffust reflekterende for å tilveiebringe en jevn belysning av laserstangflaten ved hjelp av pumpestrålingen. Det typiske materialet anvendt for å tilveiebringe den ønskede høye diffuse refleksjonen er bariumsulfat. Når bariumsulfatpulver anvendes er det vanligvis pakket tett mellom det samarium-dopede røret og et ytre konsentrisk aluminiumsrør. Bariumsulfatpulveret kan alternativt være blandet med konvensjonelle mykgjøringsmidler og bindemidler og sintret for å danne et keramisk legeme for å omgi det dopede samariumglassrøret. Disse keramiske legemene er generelt henvist til som pumpehulromlegemer eller ganske enkelt pumpehulrom.
US-patent nr. 3 979 696 beskriver et Nd:YAG-pumpehulrom hvor smeltet kvarts eller borosilikatglassrør er belagt med et polykrystallinsk pulver, slik som samariumoksid. Samarium-oksidbelagte rør gir samme ønskede adsorbsjon som samarium-dopet glassrør og er mye billigere.
Selv om ovenfor beskrevne pumpehulrom har vært blitt funnet å være egnet for deres tiltenkte formål har der vært et fortsatt behov for å utvikle nye materialer med sterkt diffusrefleksjonsevne for å erstatte det konvensjonelt anvendte bariumsulfatet. Selv om bariumsulfat gir en utmerket diffus refleksjon er det et i og for seg svakt materiale som har en bøyestyrke på kun 40,83 atmosfærer. Pumpehulromlegemet som anvender bariumsulfat har dessuten en tendens til å være dyrt å fremstille og er støvete og forurenser derved optikken og blir lett brutt i stykker eller får sprekker.
Det er følgelig et behov å tilveiebringe nye materialer for å erstatte bariumsulfatet som diffust reflektormateriale spesielt ved ND:YAG-laserpumpehulrom. Det nye materialt skulle gi et høyt nivå med diffus refleksjon som kan sammenlignes med bariumsulfat samtidig som det er enkelt å støpe eller på annen måte forme og sintre for å danne et sterkt pumpehulromslegeme som er støvfritt og er motstandsdyktig mot brudd og sprekkdannelser.
Ifølge foreliggende oppfinnelse er det ovenfornevnte tilveiebrakt ved hjelp av en keramisk struktur av den innledningsvis nevnte art hvis karakteristiske trekk fremgår av krav 1.
Ytterligere trekk ved oppfinnelsen fremgår av de øvrige uselvstendige kravene.
Denne nye keramiske strukturen gir diffus refleksjon som kan sammenlignes med bariumsulfat, mens det samtidig er mye mer motstandsdyktig mot brudd og sprekkdannelse og er støvfritt.
Foreliggende oppfinnelse er basert på den oppdagelsen at pulveraluminiumoksid kan bli støpt og sintret for å frembringe et konstruksjonsmessig sterkt pumpehulromslegeme som gir diffus reflektivitet til laserbølgelengden for de valgte lasermaterialene slik som Nd:YAG, som er tett eller ek-vivalent med bariumsulfat.
Pulverformet aluminiumoksid har blitt anvendt i vid utstrekning for å danne mange forskjellige keramiske artikkeltyper. Pulverformet aluminiumoksid er typisk blandet med forskjellige mykgjøringsmidler og/eller bindemidler og formet ved Injiseringsstøpeteknikk eller andre konvensjonelle teknikker til ønsket form. Den formede gjenstanden blir så sintret ved en forhøyet temperatur på mellom 1600°C og 1700°C. Sintring eller brenning ved slike høye temperaturer frembringer aluminiumoksidkeramiske legemer som har relativt store kornstørrelser og er svært tette og som er ekstremt sterke. I samsvar med foreliggende oppfinnelse sintres aluminiumoksidpulveret ved temperaturer på 1300°C til 1425°C for å frembringe keramiske legemer med relativt liten kornstørrelse på mellom 0,3 til 0,5 jjm. Det er blitt oppdaget at disse keramiske legemene, når formt som laserpumpehulrom, gir diffus refleksjon sammenlignbar med den til bariumsulfatet mens den samtidig gir øket strukturell styrke.
Som et ytterligere trekk ved foreliggende oppfinnelse er det sintrede aluminiumoksid-pumpehulrommet belagt med en fritte inneholdende samariumoksid for å danne en glassering som sørger for absorpsjon av laserbølgelengden for å redusere depumpingen til laseren på grunn av returstråling.
I det påfølgende skal oppfinnelsen beskrives nærmere med henvisning til medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser et delsidesnitt av en laserpumpeanordning i
samsvar med foreliggende oppfinnelse.
Fig. 2 viser et snitt langs linjen II-II på fig. 1.
Fig. 3 viser et snitt av en alternativ utførelsesform i
samsvar med foreliggende oppfinnelse.
Et eksempel på en laserpumpeanordning i samsvar med foreliggende oppfinnelse er vist med henvisningstallet 10 på fig. 1 og 2. Anordningen 10 innbefatter en stang 12 av laser-materiale og en pumpeblitzlampe 14. Lasermaterialet innbefatter Nd:YAG eller ND:GSGG eller andre lasermaterialet med pumpebåndbredde innenfor området 0,4 til 2,0 pm. Stangen 12 og blitzlampen 14 er montert inne i det sintrede aluminiumoksidlegemet 16. Aluminiumoksidlegemet 16 har en indre overflate 18 som definerer pumpehulrommet 20 i hvilket laserstangen 12 og pumpeblitzlampen 14 er anbrakt. Aluminiumoksidlegemet 16 innbefatter fortrinnsvis et belegg av samariumoksidglassering 22 for å tilveiebringe ønsket absorpsjon av parasittiske bølgelengder rundt 1,06 pm.
Blitzlampen 14 sender ut pumpestråling som eksiterer materialet til stangen 12 til en tilstand ved hvilken populasjonsinversjonen etableres mellom et par med energinivåer til lasermaterialet. Som et resultat derav blir laserstråling emittert fra endene til laserstangen 12 ved en bølgelengde som korresponderer med energiforskjellen mellom de angjeldende parene med energinivåer. Som et eksempel kan, når laserstangen 12 er fremstilt av Nd:YAG eller Nd:GSGG, den ønskede pumpestrålingen blir tilveiebrakt ved hjelp av en xenon blitzlampe 14, som danner laseremisjon ved bølgelengder på tilnærmet 1,06 pm på grunn av laserovergangene mellom <4>^3/2°S ^11/2 energitilstandene til neodymium.
Et par med innrettede reflektorer 24 og 26 er anbrakt tilliggende motsatte ender av laserstangen 12 for å tilveiebringe en optisk resonator for å reflektere utsendt laserstråling tilbake til stangen 12 på en regenererende måte. Q-koblingsoperasjonen kan bli tilveiebrakt ved å lokalisere konvensjonelle Q-koblingselementer mellom en ende til stangen 12 og en av reflektorene, slik som reflektoren 24. Q-koblingselementene kan innbefatte en elektro-optisk anordning 28, slik som en Kerr-celle eller en Pockel-celle og en polarisator 30, slik som en Nicol-polarisator eller et Glan-Thomson-prisme. Ovenfor beskrevne laserelementer er alle konvensjonelle og velkjente unntatt for den keramiske strukturen i samsvar med foreliggende oppfinnelse, som er sammensatt at det sintrede aluminiumoksidlegemet 16 og samariumglaseringen 22. Detaljer ved den keramiske strukturen skal bli beskrevet nedenfor, idet det skal bemerkes at den keramiske strukturen kan bli anvendt innenfor et vidt område med laseranordninger utenom de spesifikke eksemplene som er beskrevet ovenfor.
Det sintrede aluminiumoksidlegemet 16 kan fremstilles i samsvar med enhver konvensjonell sintringsprosedyre så lenge som det endelige keramiske legemet 16 har en kornstørrelse mellom omkring 0,3 til 0,5 pm. Den optimale kornstørrelsen er en funksjon av strålingsbølgelengden som blir pumpet og kan bli justert tilsvarende for å tilveiebringe den optimale diffuse refleksjonen og styrken. På et pumpebånd på 0,4 til 2 pm er kornstørrelser mellom omkring 0,3 til 0,5 pm optimalt. Den nødvendige kornstørrelsen blir fortrinnsvis tilveiebrakt ved å blande aluminiumoksidpulver med egnet bindemiddel og i det minste ett mykgjøringsmiddel for å danne en varmeherdende blanding som kan bli støpt i samsvar med konvensjonell prosedyre for å danne et "grønt" legeme med den ønskede rørformen vist på fig. 1 og 2. Standard sprøytestøpemaskiner kan bli anvendt såvel som konvensjonell støpeteknikk. Det er viktig at startaluminiumoksidpulveret har partikkelstørrelse på under omkring 0,6 pm. Aluminiumoksidpulveret skulle fortrinnsvis ha partikkelstørrelse i området fra omkring 0,28 til 0,5 pm. Aluminiumoksidpulver kan være av ethvert kommersielt tilgjengelig pulver som har partikkelstørrelser i det ønskede området og som er fortrinnsvis 99,9 vekt-# rent. Egnet kommersielt tilgjengelig pulver innbefatter de tilgjengelig fra "Aluminium Company of America (ALCOA)", slik som grad A-16SG. Grad A-16SG er et foretrukket materiale. Andre kommersielt tilgjengelige aluminiumoksidpulvere kan bli anvendt slik som ALUMALUX 39 som også er tilgjengelig fra
ALCOA.
Aluminiumoksidpulver er fortrinnsvis blandet med to eller flere bindere og i det minste et mykgjøringsmiddel. Binde-middelet er fortrinnsvis varmeherdende under 200°C. Tilstrekkelig bindemiddel og mykgjøringsmiddel er tillagt slik at blandingen er 70% til 90$ massiv og svært flytende (lav viskositet) ved en temperatur på omkring 200°C til 350°C. Det er vanlig at den varme aluminiumvellingen blir sprøytet inn i en egnet formet støpeform ved denne temperaturen og ved trykk fra 2,04 atmosfærer til 1020,7 atmosfærer. Væsken eller vellingen blir tillatt å avkjøles innenfor støpeformen og blir massiv ved en temperatur fra 100°C til 200°C. Den dannede delen blir så støtt ut fra støpeformen.
Ovenfor beskrevne basisaluminiumoksid-støpeprosedyre tillater reproduksjon av deler med ekstremt kompleks geometri om ønskelig. Standard sprøytestøpemaskiner kan bli anvendt, om ønskelig. Egnede bindemidler innbefatter de konvensjonelle bindemidlene anvendt ved støping av aluminiumoksid slik som polyetylenbindemiddel og polyvinylalkoholbindemiddel. Mykgjøringsmidler som kan bli anvendt innbefatter også ethvert konvensjonelt mykgjøringsmiddel slik som stearinsyre. Mengden og antall anvendte bindemidler og mykgjøringsmidler kan variere så lenge som innsprøytingsblandingen er fra 70 til 90 vekt-# faststoff og er svært flytende, (dvs. lav viskositet) ved temperaturer på mellom 200°C til 350°C. Mvk er i ør ln sr smi dlene oer bindemidlene må dessuten være tilstede i en tilstrekkelig mengde for å gi en så nær perfekt kopi av støpehulrommet som mulig i løpet av støpingen og også holde de støpte aluminiumoksid-artiklene sammen i løpet av sintringen.
Det støpte aluminiumlegemet blir typisk underlagt enten en væskefaseuttrekning eller gassfaseuttrekning før sintringen for å fjerne mykgjøringsmidlene. Kun ett bindemiddel er tillatt tilbake i det støpte aluminiumoksidlegemet for å gi nødvendig adhesjon og strukturell integritet i løpet av sintringen eller brenneprosessen. Sintringen eller brenningen av det støpte aluminiumoksidlegemet blir fortrinnsvis utført ved atmosfærisk trykk og ved en luftatmosfære. Andre brennetrykk og atmosfærer er mulig som velkjent innenfor teknikken med å brenne aluminiumoksid.
I samsvar med foreliggende oppfinnelse er brennetemperaturen for aluminiumoksid mellom 1300°C og 1425°C og fortrinnsvis over 1400° C. Varigheten av brenningen vil være fra en til fire timer med foretrukket brenning eller sintringstid mellom omkring 0,8 til 1,2 timer. Sintringstemperaturen og tiden varieres for å tilveiebringe et endelig sintret aluminium-oksidlegeme med en kornstørrelse på mellom omkring 0,3 til 0,5pm, som gir maksimal diffus ref leksjonskoef f isient. Kornstørrelser på omkring 0,45 pm er foretrukket. Det er også foretrukket at brenntemperaturen holdes tett opp til 1400°C for å redusere den nødvendige tiden for dannelse av keramikk-legemet. Den ønskede kornstørrelsen kan bli verifisert ved å bruke elektron-scanningsmikroskop eller andre egnede teknikker.
Pakningstettheten for det endelige sintrerte aluminiumoksidlegemet skulle være mellom 70 til 87 prosent. Den foretrukne pakningstettheten er omkring 85 prosent.
Kornveksthemmere kan bli anvendt i løpet av sintringsproses-sen. Mange av de kommersielt tilgjengelige aluminiumoksid-pulverne innbefatter konvensjonelle kornveksthemmere slik som magnesiumoksid. Mengden med kornveksthemmere tilstede i aluminiumoksidet er fortrinnsvis mindre enn 2 000 ppm. Aluminiumoksidpulver slik som ALCOA grad 16G har omkring 200 ppm magnesiumoksid og kan være fortrinnsvis anvendt ved å danne aluminiumoksidlegemer i samsvar med foreliggende oppfinnelse. Mengden med kornveksthemmere er ikke spesielt kritisk slik at så lenge som brenntemperaturene og tidene er justert tilsvarende slik at den endelige kornstørrelsen til det sintrede aluminiumoksidlegemet er mellom 0,3 til 0,5 pm.
Andree konvensjonelle prosedyrer kan bli anvendt for å danne aluminiumoksidpumpehulrom så lenge som det endelige produktet innbefatter kornstørrelser som nevnt ovenfor. Aluminiumoksid kan f.eks. bli kaldpresset ved høye trykk (dvs. rundt 350 kg/cm2 ) for å danne et aluminiumoksidkeramisk legeme med den ønskede kornstørrelsen, pakketetthet, diffus refleksjonskoeffisient og styrke. Typiske kaldpresseprosedyrer innebærer blanding av aluminiumoksid med et egnet bindemiddel slik som en tre prosent oppløsning med parafinvoks i trikloretan. Kaldpresset dannelse av aluminiumoksidlegemer er konvensjonelt og enhver velkjent teknikk kan bli anvendt forutsatt at de ønskede kriterier med hensyn til kornstørrelse og pakketetthet er tilveiebrakt som beskrevet ovenfor.
Som tidligere nevnt er det foretrukket at en glassering av samariumoksid 18 påføres den indre flaten 22 til aluminium-oksidhulrommet 16. Samariumoksidglassering er fortrinnsvis fra 0,025 mm til 0,127 mm tykt. Samariumoksidglassering er fortrinnsvis påført i form av en fritte som så blir brent ved temperaturer på omkring 1300°C for å danne det transparente glassjiktet eller glasseringssjiktet. Sammensetningen av fritten (pulverisert glass) som har vist seg å gi en effektiv absorpsjon på 1,06 pm stråling tilveiebrakt ved hjelp av følgende tabell:
Fritten er malt på Al203-pumpehulrommet som en maling eller pasta. Pastaen bruker et flyktig bindemiddel som NICROBRAZ-sement (8 w/o polyetylmetakrylat i 1,1,1-trikloretan). Fritten smeltes på A^C^-strukturen ved 1300°C, som danner en glatt transparent glassering.
Teknikker for å påføre et sjikt med oksidglassering eller glassfritte på keramiske materialer er velkjente. Samarium-fritten blir blandet med enhver kommersielt tilgjengelig sement for å danne pastaen eller suspensjonen som påføres ved' spraying eller andre egnede anvendelser på hele overflaten til aluminiumoksidlegemet. Typiske kommersielle sementer innbefatter en 8 vekt-5é oppløsning av polyetylenmetakrylat i 1'1'1'-trikloretylen. Det er foretrukket at hele den sintrede aluminiumoksidstrukturen blir dekket med glassering på grunn av at dette øker styrken til materialet og i tillegg holder legemet rent i løpet av håndteringen og bruken.
En alternativ utførelsesform av foreliggende oppfinnelse er vist på fig. 3. Ved denne utførelsesf ormen er en samarium-dopet glassforing 32 anordnet på den indre overflaten 34 til aluminiumoksidpumpehulrommet 36. Samarium-dopet glass er anvendt i stor utstrekning ved Nd:YAG-lasere og kan også bli anvendt i forbindelse med det sintrede aluminiumoksid-pumpehulromlegemet ifølge foreliggende oppfinnelse. Et samariumoksidbelagt glassrør i samsvar med TJS-patent nr. 3 979 696 kan også bli anvendt.
Den forbedrede refleksjonskoeffisienten tilveiebrakt ved hjelp av en struktur dannet i samsvar med foreliggende oppfinnelse vist i tabell I. Refleksjonskoeffisientverdiene i tabell I er direkte avlesninger fra et integrerende kulespektrometer med en 1,25$ korreksjon for diffus refleksjon. Som angitt ved punkt 4 til tabell I har den konstruksjon i samsvar med foreliggende oppfinnelse dannet av ALCOA 16SG grad aluminiumoksid ved sprøytestøping og sintring ved 1400°C i 1 time for å frembringe en gjennomsnittlig partikkel-størrelse på omkring 0,45 pm en refleksjonskoeffisient på 96,856. Denne verdien sammenlignes svært gunstig med den 9756-ige refleksjonskoeffisienten tilveiebrakt av en struktur av bariumsulfat (punkt 1 til tabell I), som er godtatt standard for refleksjonskoeffisienten. Aluminiumoksidstrukturer dannet ifølge tidligere kjente metoder hadde derimot en refleksjons-koeff isient på 94 ,056 og 94 ,356, som vist ved punkt 2 og 3 i tabell I. En konstruksjon dannet i samsvar med foreliggende oppfinnelse ved kaldpressing og så sintring ble dessuten funnet å ha en bøyestyrke på tilnærmet 1565,2 atmosfærer. Den sistnevnte verdien er 21 ganger den til den lignende BaS04~ strukturen, som hadde en bøyestyrke på omkring 40,8 atmosfærer .
Eksempel 1
ALCOA grad A-16SG aluminiumoksid (AI2O3), gjennomsnittlig partikkelstørrelse 0,3 til 0,5 pm ble fremstilt i en velling med 1,1,1-trikloretan (oppløst) inneholdende 0,1 g parafinvoks pr. cm<5> med oppløsning. Oppløsningsvolumet ble beregnet for å gi 3 vekt-# (w/o) med parafinvoks ved AI2O3 når tørr eller fri for oppløsning. Vellingen blir så våtkulemalt i oppløsningen inntil totalt blandet. Oppløsnin-gen ble tillatt å fordampe og AI2O3 ble kaldpresset ved 340,2 atmosfærers trykk til skiver som var 2,87 mm i diameter og 0,356 mm tykke. Skivene ble kalsinert eller varmebehandlet ved 1400°C i 60 minutter. Den endelige tettheten til delene var teoretisk 84$. Diffusrefleksjonskoeffisienten til skivene ble målt i et integrerende kulespektrometer ved 700 nm bølgelengde. Diffusrefleksjonskoeffisienten ble funnet å være 10156 av Eastman Kodak standarden BaSC>4 (katalog #6091, sats #502-1 ).
Eksempel 2
ALCOA grad A-16SG A1203 (0,3 til 0,5 pm partikler) ble blandet med en egnet mengde med magnesiumoksid (MgO)
(kornveksthemmer) for å tilveiebringe et MgO-innhold på 700 ppm. AI2O3<*> 0,07 vekt-56 MgO-blanding ble mettet med 3 vekt-56 parafinvoks som ved eksempel 1 ovenfor. Blandingen ble anbrakt i en gummisko og kuldeisostatisk presset ved 2041,5 atmosfærer). Delene ble maskinert til geometrien vist på fig. 1. Delene ble varmebehandlet ved 1425"C i 60 minutter. Den endelige tettheten var teoretisk 7856. Dif fusref leksjonskoef f i sientmålingene ble gjort som ved eksempel 1 ovenfor og ref leksjonskoef f isienten var 10056 av BaS04 standard.
Eksempel 3
ALCOA grad - ALUMULUX-39 (en høy renhetsgrad A1203 - 99,956) gjennomsnittlig partikkelstørrelse på 0,3 til 0,5 pm ble blandet med følgende materialer:
Ovenfornevnte blanding ble sprøytestøpt ved 340,2 atmosfærer og 170° C i en støpeform som har formen vist på fig. 2. Mykgjøringsmidlene ble fjernet med etylalkohol og polystyren ble fjernet med 1,1,1-trikloretan.
Delene ble varmebehandlet i 1 time ved 1400°C. Den endelige tettheten var teoretisk 7856. Ref leksjonskoef f i sientmålingene ble gjort som ved eksempel 1 og funnet å være 100 ,256 av BaS04 standard.
Eksempel 4
Aluminiumoksidskivene (2,29 cm 1 dlamter og 0,30 cm tykke) fremstilt av fremgangsmåten beskrevet ved eksempel 1 ble valgt for vurdering av samariumglassering. Beregningene ble basert på tettheten til samariumglassering (3,2 g pr. cm<5>) og flatearealet til Al2C>3-skivene for å tilveiebringe vekten av samariumoksid-fritten (pulverisert glass) å gi samarium-glasseringstykkelser på Al2C>3-skivene lik 0,025 mm, 0,076 mm, 0,127 mm, 0,178 mm og 0,229 mm. Den beregnede vekten av samarium-fritte ble anbragt i senteret av hver skive. A1203-skivene med fritte ble anbrakt i en ovn og oppvarmet til 1300°C i 60 minutter. Den smeltede fritten fløt over toppflaten til skivene og ga en jevn tykkelsesglassering som ble glatt og transparent for det synlige lysspektrum. Påfølgende tester av denne glasseringen indikerer en ekstremt sterk binding av A^C^-substratet som følge av den nominelle 1556-ige substratporøsiteten. Den svært glatte flaten til glasseringen gir en overflate som ikke samlet støv eller avfall og kunne bli vasket ren som en glasskive. Absorpsjons-målinger ble gjort på alle fem skivene (fra 0,0254 til 0,229 mm tykkelse) i et integrerende kulespektrometer fra 220 nm til 2400 nm. Absorpsjon ble funnet ved nøyaktig 1,06 pm. Der var null absorpsjon for BaSC^-standarden og en ikke-belagt (ikke-glasert) A^C^-skive. Absorpsjonen for den 0,0254 nm tykke glasseringen var betydelig og fremskred på en bok-lignende måte ettersom tykkelsen øket fra 0,025 mm til 0,076 mm, 0,127 mm, 0,178 mm og 0,229 mm.
De fem skivene fremviste svært liten absorpsjon fra 520 til 800 nm. Glasseringen absorberte ikke i det ultrafiolette området (350 nm) som er ønskelig ved visse lasersystemer. Glasseringen utfører således ønskede funksjoner som nettopp beskrevet.
Ovenfornevnte utførelsesformer av foreliggende oppfinnelse er kun eksempel og forskjellige andre alternative utførelses-formér, tilpasninger og modifikasjoner kan bli gjort innenfor rammen av oppfinnelsen.

Claims (16)

1. Keramisk struktur for bruk ved en laser for å tilveiebringe et pumpehulrom, hvor laserstrålingen frembringes ved en laserstrålefrembringende bølgelengde, karakterisert ved et keramisk legeme med en indre flate som definerer pumpehulrommet, og at det keramiske legeme innbefatter sintret aluminiumoksyd med en kornstørrelse på mellom omkring 0,3 til 0,5 pm.
2. Keramisk struktur ifølge krav 1, karakterisert ved at det sintrede aluminiumoksydet er formet med en pakningstetthet på mellom 70 til 87%.
3. Keramisk struktur ifølge krav 1, karakterisert ved at laseren er en NdrYAG laser.
4. Keramisk struktur ifølge krav 1, karakterisert ved at laseren er en Nd-dopet gadoliniumskandiumgalliumgranat-laser.
5. Keramisk struktur ifølge krav 1, karakterisert ved at laseren har en pumpestråling innenfor området fra omkring 0,4 til 2,0 pm.
6. Keramisk struktur ifølge krav 3, karakterisert ved at kornstørrelsene er tilnærmet 0,45 pm.
7. Keramisk struktur ifølge krav 1, karakterisert ved at den innbefatter på den indre overflaten et belegg med glasseringen som absorberer stråling ved laserstråle-frembringelsesbølgelengden.
8. Keramisk struktur ifølge krav 7, karakterisert ved at glasseringen innbefatter samariumoksyd.
9. Keramisk struktur ifølge krav 2, karakterisert ved at pakningstettheten er omkring 8556.
10. Fremgangsmåte for fremstilling av en keramisk struktur som angitt i krav 1, karakterisert ved at aluminiumoksydpulver sintres ved en temperatur mellom 1300-1425°C i en tilstrekkelig tid for å danne et sintret aluminiumoksyd-keramisk legeme med en kornstørrelse på omkring 0,3 til 0,5 yim.
11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at det keramiske legemet utføres med en indre overflate som definerer pumpehulrommet og at den indre overflaten belegges med en glassering som absorberer strålingen ved bølgelengden for laserstrålefrembringelse.
12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at det anvendes en glassering som inneholder samar iumoksyd.
13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at glasseringen dannes av et pulverformet glass innbefattende tilnærmet 4-5 vekt-56 L12O, 14-15 vekt-56 AI2O3,
33-34 vekt-56 Si02, 9-10 vekt-56 B03, 14-15 vekt-56 SrO og 24-25 vekt-56 S1112O3.
14. Fremgangsmåte Ifølge krav 13, karakterisert ved at glasseringen dannes med en tykkelse innenfor omkring 0,0254 til 0,229 mm.
15. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at aluminiumoksydet sintres i en tilstrekkelig tid for å danne et sintret aluminiumoksydkeramisk legeme med en kornstørrelse på tilnærmet 0,45 mm.
16. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at aluminiumoksydpulveret har en renhet på minst 99,9 vekt-#.
NO890896A 1987-07-06 1989-03-02 Laserresonatorhulrom med h!y refleksjonskoeffesient NO173359C (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/069,802 US4802186A (en) 1987-07-06 1987-07-06 High reflectance laser resonator cavity
PCT/US1988/001888 WO1989000351A2 (en) 1987-07-06 1988-06-06 High reflectance pumping cavity

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO890896L NO890896L (no) 1989-03-02
NO890896D0 NO890896D0 (no) 1989-03-02
NO173359B true NO173359B (no) 1993-08-23
NO173359C NO173359C (no) 1993-12-01

Family

ID=22091303

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO890896A NO173359C (no) 1987-07-06 1989-03-02 Laserresonatorhulrom med h!y refleksjonskoeffesient

Country Status (12)

Country Link
US (2) US4802186A (no)
EP (1) EP0324028B1 (no)
JP (1) JPH088382B2 (no)
KR (1) KR920003678B1 (no)
DE (1) DE3869592D1 (no)
EG (1) EG18725A (no)
ES (1) ES2009956A6 (no)
GR (1) GR1000129B (no)
IL (3) IL99280A (no)
NO (1) NO173359C (no)
TR (1) TR23439A (no)
WO (1) WO1989000351A2 (no)

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4858243A (en) * 1987-06-12 1989-08-15 Raycon Corporation Laser pumping cavity
US4993038A (en) * 1988-09-05 1991-02-12 Kawasaki Steel Corporation Laser devices, laser system including the laser devices and output mirror for the laser system
US5081636A (en) * 1989-06-15 1992-01-14 Electrox, Inc. High power NdYAG laser
US4933946A (en) * 1989-08-14 1990-06-12 Allied-Signal Inc. Conductively cooled solid-state slab laser
KR950006318B1 (ko) * 1990-07-16 1995-06-13 미쓰이세끼유 가가꾸고오교오 가부시끼가이샤 확산반사체(diffusion reflector) 및 그를 이용한 고체레이저 장치
JPH05102564A (ja) * 1991-04-04 1993-04-23 Electrox Inc 高出力NdYAGレーザ
DE69221130T2 (de) * 1992-05-06 1998-04-09 600 Uk Ltd System zum Kombinieren von Laserstrahlen
DE4345404C2 (de) * 1992-09-16 2001-04-26 Mitsubishi Electric Corp Verwendung eines Festkörperlasersystems zur Erzeugung eines Laserstrahls in einer Materialbearbeitungsvorrichtung
JP3083688B2 (ja) * 1992-09-16 2000-09-04 三菱電機株式会社 固体レーザ装置
ES2078147B1 (es) * 1993-06-11 1997-08-16 Univ Pais Vasco Sistema de ensayo de un material solido mediante bombeo de radiaciones por lamparas flash.
US5553092A (en) * 1994-05-17 1996-09-03 Alliedsignal Inc. Solid state laser with integral optical diffuser plate to homogenize optical pumping
US5905594A (en) * 1995-01-06 1999-05-18 W. L. Gore & Associates, Inc. Light reflectant surface in a recessed cavity substantially surrounding a compact fluorescent lamp
US5982542A (en) * 1995-01-06 1999-11-09 W. L. Gore & Associates, Inc. High light diffusive and low light absorbent material and method for making and using same
US6015610A (en) * 1995-01-06 2000-01-18 W. L. Gore & Associates, Inc. Very thin highly light reflectant surface and method for making and using same
US5596450A (en) * 1995-01-06 1997-01-21 W. L. Gore & Associates, Inc. Light reflectant surface and method for making and using same
US5892621A (en) * 1995-01-06 1999-04-06 W. L. Gore & Associates, Inc. Light reflectant surface for luminaires
US5689364A (en) * 1995-01-06 1997-11-18 W.L. Gore & Associates, Inc. Light reflectant surface for photoinduction chambers
US5781342A (en) * 1995-01-06 1998-07-14 W.L. Gore & Associates, Inc. High light diffusive and low light absorbent material and method for making and using same
US5838406A (en) * 1995-08-29 1998-11-17 W. L. Gore & Associates, Inc. Light reflectant surface of expanded polytetrafluoroethylene with nodes and fibrils for backlit liquid crystal displays
US5836677A (en) * 1997-02-05 1998-11-17 W.L. Gore & Associates, Inc. Retrofit compact fluorescent lamp
US5982548A (en) * 1997-05-19 1999-11-09 W. L. Gore & Associates, Inc. Thin light reflectant surface and method for making and using same
KR20040036105A (ko) * 2002-10-23 2004-04-30 한국전기연구원 고효율 반사체를 이용한 레이저 여기용 글라스 세라믹공진기 및 그 제조방법
CN1316695C (zh) * 2002-12-31 2007-05-16 中国建筑材料科学研究院 陶瓷聚光腔材料、陶瓷聚光腔及其制造方法
CN101180557B (zh) * 2005-03-29 2013-03-13 京瓷株式会社 发光装置以及照明装置
CN100381391C (zh) * 2006-03-31 2008-04-16 北京工业大学 高反射率陶瓷腔体的制备方法
US8509272B2 (en) 2009-06-10 2013-08-13 Lee Laser, Inc. Laser beam combining and power scaling device
WO2011071819A1 (en) * 2009-12-07 2011-06-16 Regents Of The University Of California Optical-cavity phase plate for transmission electron microscopy
JP2013007610A (ja) * 2011-06-23 2013-01-10 Canon Inc 測色器及び画像形成装置
EP3751684A1 (en) * 2013-03-15 2020-12-16 Cynosure, Inc. Picosecond optical radiation systems and methods of use
CN103414096A (zh) * 2013-08-13 2013-11-27 安徽环巢光电科技有限公司 一种激光谐振腔的制造方法
JP6891648B2 (ja) 2017-06-07 2021-06-18 セイコーエプソン株式会社 波長変換素子、波長変換装置、光源装置およびプロジェクター
CN110642606A (zh) * 2019-10-10 2020-01-03 天津城建大学 一种提高氧化铝陶瓷聚光腔反射率的方法
CN113075148B (zh) * 2021-03-22 2023-06-16 久泰能源(准格尔)有限公司 一种mto工艺中催化剂表面碳含量的测定方法
CN114122885A (zh) * 2021-11-02 2022-03-01 北京卓镭激光技术有限公司 一种灯泵浦激光器的聚光腔及灯泵浦激光器

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3582822A (en) * 1968-11-21 1971-06-01 James L Karney Laser flash tube
US4032862A (en) * 1974-02-14 1977-06-28 The Perkin-Elmer Corporation High power electrodeless gas arc lamp for pumping lasers
US3979696A (en) * 1975-06-30 1976-09-07 Hughes Aircraft Company Laser pumping cavity with polycrystalline powder coating
US4096450A (en) * 1977-04-22 1978-06-20 Hughes Aircraft Company Conductively cooled flashlamp
DE3711776A1 (de) * 1987-04-08 1988-10-27 Huels Chemische Werke Ag Verwendung von n-polyhydroxyalkylfettsaeureamiden als verdickungsmittel fuer fluessige waessrige tensidsysteme
JPH03246265A (ja) * 1990-02-22 1991-11-01 Kao Corp 脂肪酸アミドの製造方法
US5174927A (en) * 1990-09-28 1992-12-29 The Procter & Gamble Company Process for preparing brightener-containing liquid detergent compositions with polyhydroxy fatty acid amines
KR0184850B1 (ko) * 1990-09-28 1999-05-01 자코버스 코넬리스 라써 알킬 설페이트 및 폴리하이드록시 지방산 아미드 계면활성제 함유 세제
CA2090238C (en) * 1990-09-28 1998-09-01 Sandra L. Honsa Polyhydroxy fatty acid amides in polycarboxylate-built detergent

Also Published As

Publication number Publication date
TR23439A (tr) 1989-12-29
EP0324028B1 (en) 1992-03-25
KR890702306A (ko) 1989-12-23
JPH02501429A (ja) 1990-05-17
NO173359C (no) 1993-12-01
JPH088382B2 (ja) 1996-01-29
EP0324028A1 (en) 1989-07-19
WO1989000351A2 (en) 1989-01-12
KR920003678B1 (ko) 1992-05-06
IL99280A (en) 1992-11-15
GR880100406A (en) 1989-04-12
EG18725A (en) 1994-02-28
GR1000129B (el) 1991-07-31
IL86703A0 (en) 1988-11-30
NO890896L (no) 1989-03-02
ES2009956A6 (es) 1989-10-16
IL99280A0 (en) 1992-07-15
NO890896D0 (no) 1989-03-02
DE3869592D1 (de) 1992-04-30
US4802186A (en) 1989-01-31
US4805181A (en) 1989-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO173359B (no) Laserresonatorhulrom med hoey refleksjonskoeffesient
US4396595A (en) Method of enhancing the optical transmissivity of polycrystalline alumina bodies, and article produced by such method
CN109467453B (zh) 一种具有特征微观结构的荧光陶瓷及其制备方法和应用
EP2037010B1 (en) Method of converting PCA to sapphire and converted article
US4587172A (en) Mirror substrate of atomically substituted Na Zr2 PO12 low expansion ceramic material
US20080108496A1 (en) Composition Used to Make a Transparent Ceramic Material and Method of Manufacturing the Same
US3851200A (en) Heat and light reflective coating on quartz lamp
US20110059839A1 (en) Translucent polycrystalline sintered body, method for producing the same, and arc tube for high-intensity discharge lamp
US20150329777A1 (en) Polycrystalline ceramics, their preparation and uses
CN110240468B (zh) 荧光陶瓷及其制备方法
US6741033B2 (en) High transmittance alumina for ceramic metal halide lamps
WO2008123626A1 (ja) 複合発光管容器
GB1559589A (en) Discharge lamp envelopes
Boccaccini et al. Industrial developments in the field of optically transparent inorganic materials: A survey of recent patents
US7884550B2 (en) Arc tube composed of yttrium aluminum garnet ceramic material
JP5663836B2 (ja) 蛍光ランプ
JP6852463B2 (ja) 蛍光体レンズ及び発光装置
JP6885314B2 (ja) ファラデー回転子用透明セラミックスの製造方法
JPH08298099A (ja) 金属蒸気放電灯用発光管
US20080284338A1 (en) Translucent polycrystalline alumina ceramic
US4012655A (en) Refractory metal oxide reflector coating on lamp envelope
JPH04370643A (ja) 高輝度放電灯用発光管
JP3266450B2 (ja) ウエハ支持部材
JP3700176B2 (ja) 透光性セラミックス及びその製造方法
US7481963B2 (en) Method of reducing magnesium loss during sintering of aluminum oxide articles