Claims (122)
1. Твердотельный лазерный модуль высокой мощности и высокой яркости для обеспечения высококачественного лазерного пучка синего свечения в течение длительных периодов времени без значительной деградации свойств лазерного пучка, содержащий:1. Solid state laser module of high power and high brightness to provide high quality blue laser beam for long periods of time without significant degradation of the properties of the laser beam, containing:
а. кожух, образующий внутреннюю полость, причем внутренняя полость изолирована от среды, которая является внешней по отношению к кожуху;A. a casing defining an internal cavity, the internal cavity being isolated from a medium that is external to the casing;
b. твердотельное устройство для распространения лазерного пучка от поверхности распространения твердотельного устройства по пути лазерного пучка, причем лазерный пучок имеет длину волны в диапазоне от 410 нм до 500 нм; и причем лазерный пучок имеет плотность мощности по меньшей мере примерно 0,5 МВт/см2 на поверхности распространения;b. a solid state device for propagating a laser beam from a propagation surface of the solid state device along a laser beam path, the laser beam having a wavelength in the range of 410 nm to 500 nm; and wherein the laser beam has a power density of at least about 0.5 MW/cm 2 at the propagation surface;
с. оптический модуль, имеющий оптическую связь с твердотельным устройством и находящийся на пути лазерного пучка;With. an optical module in optical communication with the solid state device and located in the path of the laser beam;
d. причем твердотельное устройство и оптический модуль расположены в кожухе и во внутренней полости, посредством чего твердотельное устройство и оптический модуль изолированы от внешней среды;d. moreover, the solid state device and the optical module are located in the casing and in the inner cavity, whereby the solid state device and the optical module are isolated from the external environment;
e. кожух содержит поверхность распространения кожуха, посредством чего лазерный пучок пропускается из кожуха во внешнюю среду по пути лазерного пучка, причем поверхность распространения кожуха имеет оптическую связь с оптическим модулем и находится на пути лазерного пучка;e. the housing comprises a housing propagation surface, whereby a laser beam is passed from the housing to the external environment along the path of the laser beam, and the propagation surface of the housing is in optical communication with the optical module and is in the path of the laser beam;
f. лазерный пучок после выхода из поверхности распространения кожуха характеризуется свойствами пучка, включающими: (i) мощность по меньшей мере 100 Вт; и (ii) произведение параметров пучка (BPP) меньше 100 мм·мрад; иf. the laser beam after leaving the propagation surface of the housing is characterized by the properties of the beam, including: (i) a power of at least 100 watts; and (ii) beam parameter product (BPP) less than 100 mm mrad; And
g. внутренняя полость свободна от источников загрязняющих веществ на основе кремния, посредством чего во время эксплуатации твердотельного устройства во внутренней полости предотвращается образование SiO2; посредством чего во внутренней полости предотвращается наслоение SiO2; при этом скорость деградации свойств пучка составляет 2,3% за 1000 ч или менее.g. the inner cavity is free from sources of silicon-based contaminants, whereby during operation of the solid state device, the formation of SiO 2 in the inner cavity is prevented; whereby layering of SiO 2 is prevented in the inner cavity; wherein the degradation rate of the beam properties is 2.3% per 1000 hours or less.
2. Модуль по п. 1,2. Module according to claim 1,
а. причем твердотельное устройство выбрано из группы, состоящей из рамановского волоконного лазера, диодного лазера и рамановского лазера на основе кристалла; причем оптический модуль содержит оптические элементы, выбранные из группы, состоящей из коллимирующей оптики, фокусирующей оптики, линз, зеркал и объединяющей пучки оптики;A. wherein the solid state device is selected from the group consisting of a Raman fiber laser, a diode laser, and a crystal-based Raman laser; moreover, the optical module contains optical elements selected from the group consisting of collimating optics, focusing optics, lenses, mirrors and combining beams of optics;
b. причем свойства пучка дополнительно содержат ширину спектральной полосы примерно 20 нм или менее;b. wherein the properties of the beam further comprise a spectral bandwidth of about 20 nm or less;
c. причем поверхность распространения кожуха выбрана из группы, состоящей из окна и торца волокна;c. moreover, the surface of the distribution of the casing is selected from the group consisting of a window and a fiber end;
d. причем BPP составляет меньше примерно 40 мм·мрад; d. wherein the BPP is less than about 40 mm mrad;
е. плотность мощности на поверхности распространения составляет от примерно 1 МВт/см2 до примерно 1000 МВт/см2.that is, the power density at the propagation surface is from about 1 MW/cm 2 to about 1000 MW/cm 2 .
3. Модуль по пп. 1 и 2,3. Module according to paragraphs. 1 and 2
а. причем твердотельное устройство выбрано из группы, состоящей из рамановского волоконного лазера, диодного лазера и рамановского лазера на основе кристалла; и мощность лазерного пучка составляет от примерно 100 Вт до примерно 1000 Вт;A. wherein the solid state device is selected from the group consisting of a Raman fiber laser, a diode laser, and a crystal-based Raman laser; and the power of the laser beam is from about 100 W to about 1000 W;
b. причем свойства пучка дополнительно содержат ширину спектральной полосы примерно 20 нм или менее;b. wherein the properties of the beam further comprise a spectral bandwidth of about 20 nm or less;
c. плотность мощности на поверхности распространения составляет от примерно 0,5 МВт/см2 до примерно 1000 МВт/см2; иc. the power density at the propagation surface is from about 0.5 MW/cm 2 to about 1000 MW/cm 2 ; And
d. скорость деградации свойств пучка составляет меньше 2,0% за 1000 ч.d. the degradation rate of the beam properties is less than 2.0% per 1000 hours.
4. Модуль по пп. 1-3, причем внутренняя полость содержит газ, содержащий по меньшей мере 1% кислорода; посредством чего во время эксплуатации твердотельного устройства во внутренней полости создается CO2 из загрязняющих веществ на основе углерода; посредством чего на поверхности распространения твердотельного устройства и оптического модуля предотвращается наслоение углерода.4. Module according to paragraphs. 1-3, and the inner cavity contains a gas containing at least 1% oxygen; whereby, during operation of the solid state device, CO 2 is generated in the internal cavity from carbon-based pollutants; whereby carbon buildup is prevented on the propagation surfaces of the solid state device and the optical module.
5. Модуль по пп. 1-3, причем внутренняя полость содержит газ, содержащий по меньшей мере 10% кислорода; посредством чего во время эксплуатации твердотельного устройства во внутренней полости создается CO2 из загрязняющих веществ на основе углерода; посредством чего на поверхности распространения твердотельного устройства и оптического модуля предотвращается наслоение углерода.5. Module according to paragraphs. 1-3, and the inner cavity contains a gas containing at least 10% oxygen; whereby, during operation of the solid state device, CO 2 is generated in the internal cavity from carbon-based pollutants; whereby carbon buildup is prevented on the propagation surfaces of the solid state device and the optical module.
6. Модуль по пп. 1-3, причем внутренняя полость содержит газ, содержащий по меньшей мере 40% кислорода; посредством чего во время эксплуатации твердотельного устройства во внутренней полости создается CO2 из загрязняющих веществ на основе углерода; посредством чего на поверхности распространения твердотельного устройства и оптического модуля предотвращается наслоение углерода.6. Module according to paragraphs. 1-3, and the inner cavity contains a gas containing at least 40% oxygen; whereby, during operation of the solid state device, CO 2 is generated in the internal cavity from carbon-based pollutants; whereby carbon buildup is prevented on the propagation surfaces of the solid state device and the optical module.
7. Модуль по пп. 1-3, причем внутренняя полость содержит газ, содержащий по меньшей мере 60% кислорода; посредством чего во время эксплуатации твердотельного устройства во внутренней полости создается CO2 из загрязняющих веществ на основе углерода; посредством чего на поверхности распространения твердотельного устройства и оптического модуля предотвращается наслоение углерода.7. Module according to paragraphs. 1-3, wherein the inner cavity contains a gas containing at least 60% oxygen; whereby, during operation of the solid state device, CO 2 is generated in the internal cavity from carbon-based pollutants; whereby carbon buildup is prevented on the propagation surfaces of the solid state device and the optical module.
8. Модуль по пп. 1-7, причем скорость деградации свойств пучка составляет 2,0% за 1000 ч или менее.8. Module according to paragraphs. 1-7, wherein the beam property degradation rate is 2.0% per 1000 hours or less.
9. Модуль по пп. 1-7, причем скорость деградации свойств пучка составляет 1,8% за 1000 ч или менее.9. Module according to paragraphs. 1-7, wherein the beam property degradation rate is 1.8% per 1000 hours or less.
10. Модуль по пп. 1-9, причем модуль характеризуется наличием срока службы не менее 10000 ч.10. The module according to paragraphs. 1-9, and the module is characterized by the presence of a service life of at least 10,000 hours.
11. Модуль по пп. 1-9, причем модуль характеризуется наличием срока службы не менее 30000 ч.11. The module according to paragraphs. 1-9, and the module is characterized by the presence of a service life of at least 30,000 hours.
12. Модуль по пп. 1-9, причем модуль характеризуется наличием срока службы не менее 50000 ч.12. The module according to paragraphs. 1-9, and the module is characterized by the presence of a service life of at least 50,000 hours.
13. Модуль по пп. 1-9, причем модуль характеризуется наличием срока службы не менее 70000 ч.13. The module according to paragraphs. 1-9, and the module is characterized by the presence of a service life of at least 70,000 hours.
14. Модуль по пп. 1-13, причем плотность мощности составляет по меньшей мере примерно 1 МВт/см2 на поверхности распространения.14. The module according to paragraphs. 1-13, wherein the power density is at least about 1 MW/cm 2 at the propagation surface.
15. Модуль по пп. 1-13, причем плотность мощности составляет по меньшей мере примерно 5 МВт/см2 на поверхности распространения.15. The module according to paragraphs. 1-13, wherein the power density is at least about 5 MW/cm 2 at the propagation surface.
16. Модуль по пп. 1-13, причем плотность мощности составляет по меньшей мере примерно 10 МВт/см2 на поверхности распространения.16. Module according to paragraphs. 1-13, wherein the power density is at least about 10 MW/cm 2 at the propagation surface.
17. Модуль по пп. 1-13, причем плотность мощности составляет по меньшей мере примерно 20 МВт/см2 на поверхности распространения.17. The module according to paragraphs. 1-13, wherein the power density is at least about 20 MW/cm 2 at the propagation surface.
18. Модуль по пп. 1-17, причем количество загрязняющих веществ на основе кремния во внутренней полости меньше 0,001 г.18. The module according to paragraphs. 1-17, wherein the amount of silicon-based contaminants in the inner cavity is less than 0.001 g.
19. Модуль по пп. 1-17, причем количество загрязняющих веществ на основе кремния во внутренней полости меньше 0,0001 г.19. Module according to paragraphs. 1-17, wherein the amount of silicon-based contaminants in the inner cavity is less than 0.0001 g.
20. Модуль по пп. 1-17, причем количество загрязняющих веществ на основе кремния во внутренней полости меньше 0,00001 г.20. The module according to paragraphs. 1-17, wherein the amount of silicon-based contaminants in the inner cavity is less than 0.00001 g.
21. Модуль по пп. 1-17, причем количество кремния во внутренней полости меньше 0,01 млн-1.21. The module according to paragraphs. 1-17, wherein the amount of silicon in the inner cavity is less than 0.01 ppm .
22. Модуль по пп. 1-17, причем количество кремния во внутренней полости меньше 0,001 млн-1.22. The module according to paragraphs. 1-17, wherein the amount of silicon in the inner cavity is less than 0.001 ppm .
23. Модуль по пп. 1-17, причем количество кремния во внутренней полости меньше 0,0001 млн-1.23. The module according to paragraphs. 1-17, wherein the amount of silicon in the inner cavity is less than 0.0001 ppm .
24. Модуль по пп. 1-23, причем твердотельное устройство содержит корпус типа ТО-9.24. The module according to paragraphs. 1-23, wherein the solid state device comprises a TO-9 type housing.
25. Модуль по пп. 1-24, причем внутренняя полость свободна от источников загрязняющих веществ на основе кремния, посредством чего во время эксплуатации твердотельного устройства во внутренней полости не образуется SiO2.25. The module according to paragraphs. 1-24, wherein the interior cavity is free of silicon-based contaminant sources, whereby no SiO 2 is generated in the interior cavity during operation of the solid state device.
26. Твердотельный лазерный модуль высокой мощности и высокой яркости для обеспечения высококачественного лазерного пучка синего свечения в течение длительных периодов времени без значительной деградации свойств лазерного пучка, содержащий:26. Solid-state laser module of high power and high brightness to provide a high-quality blue laser beam for long periods of time without significant degradation of the properties of the laser beam, containing:
а. кожух, образующий внутреннюю полость, причем внутренняя полость изолирована от среды, которая является внешней по отношению к кожуху;A. a casing defining an internal cavity, the internal cavity being isolated from a medium that is external to the casing;
b. множество диодных лазерных устройств для распространения множества лазерных пучков из множества граней по множеству путей диодных лазерных пучков, причем лазерные пучки имеют длину волны в диапазоне от 400 нм до 500 нм; и причем каждый лазерный пучок имеет плотность мощности по меньшей мере примерно 0,5 МВт/см2 на гранях;b. a plurality of diode laser devices for propagating a plurality of laser beams from a plurality of faces along a plurality of diode laser beam paths, the laser beams having a wavelength in the range of 400 nm to 500 nm; and wherein each laser beam has a power density of at least about 0.5 MW/cm2 on faces;
с. оптический модуль, имеющий оптическую связь с диодными лазерными устройствами и находящийся на путях лазерных пучков, причем оптический модуль содержит коллимирующую оптику и объединяющую пучки оптику;With. an optical module in optical communication with the diode laser devices and in the paths of the laser beams, the optical module comprising collimating optics and beam combining optics;
d. оптический модуль объединяет упомянутое множество диодных лазерных пучков для обеспечения объединенного лазерного пучка по пути объединенного лазерного пучка;d. the optical module combines said plurality of diode laser beams to provide a combined laser beam along the path of the combined laser beam;
e. причем упомянутое множество диодных лазерных устройств и оптический модуль расположены в кожухе и во внутренней полости, посредством чего упомянутое множество диодных лазерных устройств и оптический модуль изолированы от внешней среды;e. wherein said plurality of diode laser devices and the optical module are located in the housing and in the inner cavity, whereby said plurality of diode laser devices and the optical module are isolated from the external environment;
f. кожух содержит поверхность распространения кожуха, посредством чего объединенный лазерный пучок пропускается из кожуха во внешнюю среду по пути объединенного лазерного пучка, причем поверхность распространения кожуха имеет оптическую связь с оптическим модулем и находится на пути объединенного лазерного пучка;f. the casing comprises a casing propagation surface, whereby the combined laser beam is passed from the casing to the external environment along the path of the combined laser beam, and the propagation surface of the casing is in optical communication with the optical module and is in the path of the combined laser beam;
g. объединенный лазерный пучок после выхода из поверхности распространения кожуха характеризуется свойствами пучка, включающими: (i) мощность по меньшей мере 100 Вт; и (ii) BPP меньше 40 мм·мрад; иg. the combined laser beam after leaving the propagation surface of the housing is characterized by the properties of the beam, including: (i) a power of at least 100 watts; and (ii) BPP is less than 40 mm mrad; And
h. причем внутренняя полость свободна от источников загрязняющих веществ на основе кремния, посредством чего во время эксплуатации упомянутого множества диодных лазерных устройств во внутренней полости не образуется SiO2; посредством чего во внутренней полости предотвращается наслоение SiO2; при этом скорость деградации свойств объединенного пучка составляет 2,3% за 1000 ч или менее.h. wherein the inner cavity is free from sources of silicon-based contaminants, whereby no SiO 2 is generated in the inner cavity during operation of said plurality of diode laser devices; whereby layering of SiO 2 is prevented in the inner cavity; wherein the property degradation rate of the combined beam is 2.3% per 1000 hours or less.
27. Модуль по п. 26,27. Module according to clause 26,
а. причем свойства пучка дополнительно содержат ширину спектральной полосы примерно 15 нм или менее;A. wherein the properties of the beam further comprise a spectral bandwidth of about 15 nm or less;
b. причем поверхность распространения кожуха выбрана из группы, состоящей из окна и торца волокна;b. moreover, the surface of the distribution of the casing is selected from the group consisting of a window and a fiber end;
c. причем BPP составляет меньше примерно 15 мм·мрад; иc. wherein the BPP is less than about 15 mm mrad; And
d. плотность мощности на поверхности распространения составляет от примерно 0,5 МВт/см2 до примерно 1000 МВт/см2.d. the power density at the propagation surface is from about 0.5 MW/cm 2 to about 1000 MW/cm 2 .
28. Модуль по пп. 26 и 27,28. The module according to paragraphs. 26 and 27
а. причем свойства пучка дополнительно содержат ширину спектральной полосы примерно 15 нм или менее; причем мощность объединенного лазерного пучка составляет по меньшей мере примерно 500 Вт;A. wherein the properties of the beam further comprise a spectral bandwidth of about 15 nm or less; moreover, the power of the combined laser beam is at least about 500 watts;
b. причем поверхность распространения кожуха выбрана из группы, состоящей из окна и торца волокна;b. moreover, the surface of the distribution of the casing is selected from the group consisting of a window and a fiber end;
c. причем BPP меньше примерно 30 мм·мрад; иc. wherein the BPP is less than about 30 mm mrad; And
d. плотность мощности на поверхности распространения составляет от примерно 0,5 МВт/см2 до примерно 1000 МВт/см2.d. the power density at the propagation surface is from about 0.5 MW/cm 2 to about 1000 MW/cm 2 .
29. Модуль по пп. 27 и 28, причем плотность мощности составляет по меньшей мере примерно 5 МВт/см2 на поверхности распространения.29. The module according to paragraphs. 27 and 28, wherein the power density is at least about 5 MW/cm 2 at the propagation surface.
30. Модуль по пп. 27 и 28, причем плотность мощности составляет по меньшей мере примерно 10 МВт/см2 на поверхности распространения.30. The module according to paragraphs. 27 and 28, wherein the power density is at least about 10 MW/cm 2 at the propagation surface.
31. Модуль по пп. 27 и 28, причем плотность мощности составляет по меньшей мере примерно 20 МВт/см2 на поверхности распространения.31. The module according to paragraphs. 27 and 28, wherein the power density is at least about 20 MW/cm 2 at the propagation surface.
32. Модуль по пп. 26-31, причем скорость деградации свойств пучка составляет 2,0% за 1000 ч или менее.32. The module according to paragraphs. 26-31, wherein the beam property degradation rate is 2.0% per 1000 hours or less.
33. Модуль по пп. 26-31, причем скорость деградации свойств пучка составляет 1,8% за 1000 ч или менее.33. Module according to paragraphs. 26-31, wherein the beam property degradation rate is 1.8% in 1000 hours or less.
34. Модуль по пп. 26-33, причем модуль характеризуется наличием срока службы не менее 10000 ч.34. The module according to paragraphs. 26-33, and the module is characterized by the presence of a service life of at least 10,000 hours.
35. Модуль по пп. 26-33, причем модуль характеризуется наличием срока службы не менее 30000 ч.35. The module according to paragraphs. 26-33, and the module is characterized by the presence of a service life of at least 30,000 hours.
36. Модуль по пп. 26-33, причем модуль характеризуется наличием срока службы не менее 50000 ч.36. The module according to paragraphs. 26-33, and the module is characterized by the presence of a service life of at least 50,000 hours.
37. Модуль по пп. 26-33, причем модуль характеризуется наличием срока службы не менее 70000 ч.37. Module according to paragraphs. 26-33, and the module is characterized by the presence of a service life of at least 70,000 hours.
38. Модуль по пп. 26-37, причем внутренняя полость содержит газ, содержащий по меньшей мере 1% кислорода; посредством чего во время эксплуатации упомянутого множества диодных лазерных устройств во внутренней полости создается CO2 из загрязняющих веществ на основе углерода, посредством чего на поверхности распространения граней и оптического модуля предотвращается наслоение углерода.38. The module according to paragraphs. 26-37, wherein the inner cavity contains a gas containing at least 1% oxygen; whereby, during operation of said plurality of diode laser devices, CO 2 from carbon-based contaminants is generated in the internal cavity, whereby carbon build-up is prevented on the facet propagation surface and the optical module.
39. Модуль по пп. 26-37, причем внутренняя полость содержит газ, содержащий по меньшей мере 10% кислорода; посредством чего во время эксплуатации упомянутого множества диодных лазерных устройств во внутренней полости создается CO2 из загрязняющих веществ на основе углерода, посредством чего на поверхности распространения граней и оптического модуля предотвращается наслоение углерода.39. The module according to paragraphs. 26-37, wherein the inner cavity contains a gas containing at least 10% oxygen; whereby, during operation of said plurality of diode laser devices, CO 2 from carbon-based contaminants is generated in the internal cavity, whereby carbon build-up is prevented on the facet propagation surface and the optical module.
40. Модуль по пп. 26-37, причем внутренняя полость содержит газ, содержащий по меньшей мере 40% кислорода; посредством чего во время эксплуатации упомянутого множества диодных лазерных устройств во внутренней полости создается CO2 из загрязняющих веществ на основе углерода, посредством чего на поверхности распространения граней и оптического модуля предотвращается наслоение углерода.40. The module according to paragraphs. 26-37, wherein the inner cavity contains a gas containing at least 40% oxygen; whereby, during operation of said plurality of diode laser devices, CO 2 from carbon-based contaminants is generated in the internal cavity, whereby carbon build-up is prevented on the facet propagation surface and the optical module.
41. Модуль по пп. 26-37, причем внутренняя полость содержит газ, содержащий по меньшей мере 60% кислорода; посредством чего во время эксплуатации упомянутого множества диодных лазерных устройств во внутренней полости создается CO2 из загрязняющих веществ на основе углерода, посредством чего на поверхности распространения граней и оптического модуля предотвращается наслоение углерода.41. The module according to paragraphs. 26-37, wherein the inner cavity contains a gas containing at least 60% oxygen; whereby, during operation of said plurality of diode laser devices, CO 2 from carbon-based contaminants is generated in the internal cavity, whereby carbon build-up is prevented on the facet propagation surface and the optical module.
42. Модуль по пп. 1-37, причем внутренняя полость содержит газ, содержащий по меньшей мере 20% кислорода; посредством чего во время эксплуатации упомянутого множества диодных лазерных устройств во внутренней полости создается CO2 из загрязняющих веществ на основе углерода, посредством чего поверхность распространения граней и оптического модуля остается свободной от наслоений углерода.42. The module according to paragraphs. 1-37, and the inner cavity contains a gas containing at least 20% oxygen; whereby, during operation of said plurality of diode laser devices, CO 2 from carbon-based contaminants is generated in the internal cavity, whereby the propagation surface of the facets and the optical module remains free of carbon deposits.
43. Модуль по пп. 26-42, причем количество загрязняющих веществ на основе кремния во внутренней полости меньше 0,001 г.43. The module according to paragraphs. 26-42, wherein the amount of silicon-based contaminants in the inner cavity is less than 0.001 g.
44. Модуль по пп. 26-42, причем количество загрязняющих веществ на основе кремния во внутренней полости меньше 0,0001 г.44. Module according to paragraphs. 26-42, wherein the amount of silicon-based contaminants in the inner cavity is less than 0.0001 g.
45. Модуль по пп. 26-42, причем количество загрязняющих веществ на основе кремния во внутренней полости меньше 0,00001 г.45. The module according to paragraphs. 26-42, wherein the amount of silicon-based contaminants in the inner cavity is less than 0.00001 g.
46. Модуль по пп. 26-42, причем количество кремния во внутренней полости меньше 0,01 млн-1.46. The module according to paragraphs. 26-42, wherein the amount of silicon in the inner cavity is less than 0.01 ppm .
47. Модуль по пп. 26-42, причем количество кремния во внутренней полости меньше 0,001 млн-1.47. The module according to paragraphs. 26-42, wherein the amount of silicon in the inner cavity is less than 0.001 ppm .
48. Модуль по пп. 26-42, причем количество кремния во внутренней полости меньше 0,0001 млн-1.48. The module according to paragraphs. 26-42, wherein the amount of silicon in the inner cavity is less than 0.0001 ppm .
49. Модуль по пп. 26-48, причем твердотельное устройство содержит корпус типа ТО-9.49. The module according to paragraphs. 26-48, wherein the solid state device comprises a TO-9 type housing.
50. Модуль по пп. 26-49, причем внутренняя полость свободна от источников загрязняющих веществ на основе кремния, посредством чего во время эксплуатации твердотельного устройства во внутренней полости не образуется SiO2.50. The module according to paragraphs. 26-49, wherein the interior cavity is free from silicon-based contaminant sources, whereby no SiO 2 is generated in the interior cavity during operation of the solid state device.
51. Твердотельный лазерный модуль высокой мощности и высокой яркости для обеспечения высококачественного лазерного пучка синего свечения в течение длительных периодов времени без значительной деградации свойств лазерного пучка, содержащий:51. Solid-state laser module of high power and high brightness to provide a high-quality blue laser beam for long periods of time without significant degradation of the properties of the laser beam, containing:
а. кожух, образующий внутреннюю полость, причем внутренняя полость образует изолированную среду;A. a casing forming an internal cavity, and the internal cavity forms an isolated environment;
b. множество оптически активных поверхностей, причем лазерный пучок синего свечения распространяется из, проходит в или отражается оптически активными поверхностями; упомянутое множество оптически активных поверхностей расположено в изолированной среде внутренней полости кожуха; по меньшей мере одна из оптически активных поверхностей расположена на твердотельном лазерном устройстве;b. a plurality of optically active surfaces, wherein the blue laser beam propagates from, passes into, or is reflected by the optically active surfaces; said plurality of optically active surfaces is located in an isolated environment of the inner cavity of the casing; at least one of the optically active surfaces is located on the solid state laser device;
c. причем лазерный пучок имеет плотность мощности по меньшей мере примерно 0,5 МВт/см2 на одной или более оптически активных поверхностях; иc. moreover, the laser beam has a power density of at least about 0.5 MW/cm 2 on one or more optically active surfaces; And
d. внутренняя полость свободна от источников загрязняющих веществ на основе кремния, посредством чего во время эксплуатации твердотельного лазерного устройства во внутренней полости предотвращается образование SiO2; причем внутренняя полость содержит газ, содержащий кислород; посредством чего во время эксплуатации твердотельного лазерного устройства во внутренней полости создается CO2 из загрязняющих веществ на основе углерода;d. the inner cavity is free from sources of silicon-based contaminants, whereby during operation of the solid-state laser device, the formation of SiO 2 in the inner cavity is prevented; moreover, the inner cavity contains a gas containing oxygen; whereby, during operation of the solid-state laser device, CO 2 is generated in the internal cavity from carbon-based contaminants;
е. посредством чего на упомянутом множестве оптически активных поверхностей предотвращается наслоение углерода и SiO2; при этом скорость деградации мощности лазерного пучка синего свечения составляет 2,3% за 1000 ч или менее.e. whereby, on said plurality of optically active surfaces, layering of carbon and SiO 2 is prevented; wherein the blue laser beam power degradation rate is 2.3% per 1000 hours or less.
52. Модуль по п. 51, причем модуль характеризуется наличием увеличенного срока службы не менее 5000 ч.52. The module according to claim 51, and the module is characterized by the presence of an extended service life of at least 5000 hours.
53. Модуль по пп. 51 и 52, причем скорость деградации свойств пучка составляет 2,0% за 1000 ч или менее.53. The module according to paragraphs. 51 and 52, wherein the beam property degradation rate is 2.0% in 1000 hours or less.
54. Модуль по пп. 51 и 52, причем скорость деградации свойств пучка составляет 1,8% за 1000 ч или менее.54. The module according to paragraphs. 51 and 52, wherein the beam property degradation rate is 1.8% in 1000 hours or less.
55. Модуль по пп. 51 и 52, причем модуль характеризуется наличием срока службы не менее 10000 ч.55. The module according to paragraphs. 51 and 52, and the module is characterized by a service life of at least 10,000 hours.
56. Модуль по пп. 51 и 52, причем модуль характеризуется наличием срока службы не менее 30000 ч.56. The module according to paragraphs. 51 and 52, and the module is characterized by a service life of at least 30,000 hours.
57. Модуль по пп. 51 и 52, причем модуль характеризуется наличием срока службы не менее 50000 ч.57. The module according to paragraphs. 51 and 52, and the module is characterized by a service life of at least 50,000 hours.
58. Модуль по пп. 51 и 52, причем модуль характеризуется наличием срока службы не менее 70000 ч.58. The module according to paragraphs. 51 and 52, and the module is characterized by a service life of at least 70,000 hours.
59. Модуль по пп. 51-58, причем упомянутое множество оптически активных поверхностей свободно от наслоений углерода и SiO2.59. The module according to paragraphs. 51-58, wherein said plurality of optically active surfaces are free from deposits of carbon and SiO 2 .
60. Модуль по пп. 51-58, содержащий по меньшей мере примерно 10% кислорода.60. The module according to paragraphs. 51-58 containing at least about 10% oxygen.
61. Модуль по пп. 51-58, содержащий по меньшей мере примерно 20% кислорода.61. The module according to paragraphs. 51-58 containing at least about 20% oxygen.
62. Модуль по пп. 51-58, содержащий по меньшей мере примерно 40% кислорода.62. The module according to paragraphs. 51-58 containing at least about 40% oxygen.
63. Модуль по пп. 51-58, содержащий по меньшей мере примерно 60% кислорода.63. Module according to paragraphs. 51-58 containing at least about 60% oxygen.
64. Корпус c твердотельными лазерными устройствами высокой мощности и высокой яркости для встраивания в лазерные системы, обеспечивающие высококачественный лазерный пучок синего свечения в течение длительных периодов времени без значительной деградации свойств лазерного пучка, содержащий:64. Housing with solid-state laser devices of high power and high brightness for embedding in laser systems that provide a high-quality blue laser beam for long periods of time without significant degradation of the properties of the laser beam, containing:
а. кожух, образующий внутреннюю полость, причем внутренняя полость изолирована от среды, которая является внешней по отношению к кожуху;A. a casing defining an internal cavity, the internal cavity being isolated from a medium that is external to the casing;
b. кожух содержит окно, причем окно образует часть внутренней полости;b. the casing contains a window, and the window forms part of the internal cavity;
с. твердотельное устройство для распространения лазерного пучка из поверхности распространения твердотельного устройства по пути лазерного пучка, причем лазерный пучок имеет длину волны в диапазоне от 410 нм до 500 нм; и причем лазерный пучок имеет плотность мощности по меньшей мере примерно 0,5 МВт/см2 на поверхности распространения;With. a solid state device for propagating a laser beam from a propagation surface of the solid state device along a laser beam path, the laser beam having a wavelength in the range of 410 nm to 500 nm; and wherein the laser beam has a power density of at least about 0.5 MW/cm 2 at the propagation surface;
d. окно имеет оптическую связь с твердотельным устройством и находится на пути лазерного пучка;d. the window has an optical connection with the solid-state device and is in the path of the laser beam;
e. причем твердотельное устройство расположено в кожухе и во внутренней полости, и причем внутренняя поверхность окна не выставлена во внешнюю среду, посредством чего твердотельное устройство и внутренняя поверхность окна изолированы от внешней среды;e. moreover, the solid state device is located in the casing and in the inner cavity, and moreover, the inner surface of the window is not exposed to the external environment, whereby the solid state device and the inner surface of the window are isolated from the external environment;
f. посредством чего лазерный пучок пропускается из кожуха через окно во внешнюю среду по пути лазерного пучка;f. whereby the laser beam is passed from the casing through the window to the outside along the path of the laser beam;
g. причем внутренняя полость свободна от источников загрязняющих веществ на основе кремния, посредством чего во время эксплуатации твердотельного устройства во внутренней полости предотвращается образование SiO2; посредством чего во внутренней полости предотвращается наслоение SiO2; при этом скорость деградации свойств пучка составляет 2,3% за 1000 ч или менее; g. moreover, the inner cavity is free from sources of silicon-based contaminants, whereby during operation of the solid state device in the inner cavity, the formation of SiO 2 is prevented; whereby layering of SiO 2 is prevented in the inner cavity; while the degradation rate of the properties of the beam is 2.3% per 1000 hours or less;
h. причем внутренняя полость содержит газ, содержащий по меньшей мере 1% кислорода; посредством чего во время эксплуатации твердотельного устройства во внутренней полости создается CO2 из загрязняющих веществ на основе углерода, посредством чего поверхность распространения твердотельного устройства и внутренняя поверхность окна остаются свободными от наслоений углерода.h. and the inner cavity contains a gas containing at least 1% oxygen; whereby, during operation of the solid state device, CO 2 is generated in the internal cavity from carbon-based contaminants, whereby the propagation surface of the solid state device and the inner surface of the window remain free of carbon deposits.
65. Корпус по п. 64, причем твердотельное устройство состоит из единственного диодного лазера.65. The housing according to claim 64, wherein the solid state device consists of a single diode laser.
66. Корпус по п. 65, причем диодный лазер имеет корпус типа ТО-9.66. Housing according to claim 65, wherein the diode laser has a TO-9 type housing.
67. Корпус по п. 64, причем твердотельное устройство состоит из множества диодных лазеров.67. The housing according to claim 64, wherein the solid state device consists of a plurality of diode lasers.
68. Корпус по пп. 67, причем упомянутое множество диодных лазеров имеют корпуса типа ТО-9.68. Housing according to paragraphs. 67, wherein said plurality of diode lasers have TO-9 housings.
69. Корпус по пп. 64-68, причем плотность мощности составляет по меньшей мере примерно 10 МВт/см2, лазерный пучок имеет мощность по меньшей мере примерно 2 Вт, скорость деградации составляет 2,0% за 1000 ч или менее.69. Housing according to paragraphs. 64-68, wherein the power density is at least about 10 MW/cm 2 , the laser beam has a power of at least about 2 W, and the degradation rate is 2.0% per 1000 hours or less.
70. Корпус по пп. 64-68, причем плотность мощности составляет по меньшей мере примерно 5 МВт/см2, лазерный пучок имеет мощность по меньшей мере примерно 1,5 Вт, скорость деградации составляет 1,8% за 1000 ч или менее.70. Housing according to paragraphs. 64-68, wherein the power density is at least about 5 MW/cm 2 , the laser beam has a power of at least about 1.5 W, and the degradation rate is 1.8% per 1000 hours or less.
71. Корпус по пп. 64-68, причем плотность мощности составляет по меньшей мере примерно 15 МВт/см2, лазерный пучок имеет мощность по меньшей мере примерно 5 Вт, скорость деградации составляет 2,3% за 1000 ч или менее.71. Housing according to paragraphs. 64-68, wherein the power density is at least about 15 MW/cm 2 , the laser beam is at least about 5 W, and the degradation rate is 2.3% per 1000 hours or less.
72. Корпус по пп. 64-71, содержащий по меньшей мере 10% кислорода.72. Housing according to paragraphs. 64-71 containing at least 10% oxygen.
73. Корпус по пп. 64-71, содержащий по меньшей мере 40% кислорода.73. Housing according to paragraphs. 64-71 containing at least 40% oxygen.
74. Корпус по пп. 64-71, содержащий по меньшей мере 60% кислорода.74. Housing according to paragraphs. 64-71 containing at least 60% oxygen.
75. Модуль по пп. 26-63, причем твердотельное устройство содержит корпус типа ТО-9.75. The module according to paragraphs. 26-63, wherein the solid state device comprises a TO-9 type housing.
76. Модуль и корпус по пп. 1-75, причем источники загрязняющих веществ на основе кремния выбраны из группы, состоящей из силоксанов, полимеризованных силоксанов, линейных силоксанов, циклических силоксанов, циклометиконов и полисилоксанов.76. Module and housing according to paragraphs. 1-75, wherein the silicon-based contaminant sources are selected from the group consisting of siloxanes, polymerized siloxanes, linear siloxanes, cyclic siloxanes, cyclomethicones, and polysiloxanes.
77. Модуль и корпус по пп. 1-75, причем источники загрязняющих веществ на основе углерода выбраны из группы, состоящей из остатков растворителей, масел, отпечатков пальцев и углеводородов. 77. Module and housing according to paragraphs. 1-75, wherein the carbon-based contaminant sources are selected from the group consisting of solvent residues, oils, fingerprints, and hydrocarbons.