RU2089980C1 - Solar-pumped laser - Google Patents

Solar-pumped laser Download PDF

Info

Publication number
RU2089980C1
RU2089980C1 RU95107909A RU95107909A RU2089980C1 RU 2089980 C1 RU2089980 C1 RU 2089980C1 RU 95107909 A RU95107909 A RU 95107909A RU 95107909 A RU95107909 A RU 95107909A RU 2089980 C1 RU2089980 C1 RU 2089980C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chamber
active medium
wall
radiation
solar
Prior art date
Application number
RU95107909A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU95107909A (en
Inventor
Иван Иванович Климовский
Борис Алексеевич Кузяков
Original Assignee
Иван Иванович Климовский
Борис Алексеевич Кузяков
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 Иван Иванович Климовский, Борис Алексеевич Кузяков filed Critical Иван Иванович Климовский
Priority to RU95107909A priority Critical patent/RU2089980C1/en
Publication of RU95107909A publication Critical patent/RU95107909A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2089980C1 publication Critical patent/RU2089980C1/en

Links

Landscapes

  • Lasers (AREA)

Abstract

FIELD: laser engineering; ground and space operating lasers in chemistry, medicine, metallurgy, and other industries. SUBSTANCE: solar-pumped laser has active medium chamber with pump-radiation transparent wall and chamber optically coupled with solar concentrator whose wall is made of material absorbing sun rays; chambers are formed by walls made in the form of coaxial cylindrical surfaces installed in a spaced relation; external surface of active-medium chamber outer wall is made of material reflecting laser pumping emission; inner wall of this chamber is made of material transparent for pumping emission and chamber optically coupled with solar concentrator is placed inside active-material. chamber; inner surface of chamber coupled with solar concentrator is made of absorbing material and outer surface of mentioned chamber, of material emitting heat. EFFECT: enlarged functional capabilities. 7 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к лазерной технике, конкретнее к лазерам с накачкой солнечным излучением, и может быть использовано в энергетических лазерных установках, лазерной химии, лазерной медицине, металлургии и других лазерных технологических процессах на Земле и в космическом пространстве. The invention relates to laser technology, and more particularly to lasers pumped by solar radiation, and can be used in energy laser systems, laser chemistry, laser medicine, metallurgy and other laser technological processes on Earth and in outer space.

Известны газовые лазеры с накачкой солнечным излучением [1-2] содержащие концентратор солнечного излучения, газовую активную среду с системой ее охлаждения и теплоизоляции и устройство для преобразования солнечного излучения в тепловое. Known gas lasers pumped by solar radiation [1-2] containing a concentrator of solar radiation, a gas active medium with a system for its cooling and insulation, and a device for converting solar radiation into heat.

Все названные лазеры имеют следующие недостатки, присущие им в совокупности или по отдельности:
малый объем активной среды при заданной длине и вследствие этого, малый уровень интегральной выходной мощности;
низкий КПД активной среды, обуславливающий предельный КПД лазеров на уровне 0,5-1,5%
нагрев активной среды, приводящий к уменьшению коэффициента усиления лазерного излучения и, как следствие к снижению мощности генерации и КПД лазера.
All of these lasers have the following disadvantages, inherent to them in combination or separately:
a small volume of the active medium at a given length and, as a result, a small level of integrated output power;
low efficiency of the active medium, which determines the maximum efficiency of lasers at the level of 0.5-1.5%
heating of the active medium, leading to a decrease in the gain of the laser radiation and, as a consequence, to a decrease in the lasing power and laser efficiency.

Наиболее близким из известных к заявляемому является газовый лазер с накачкой солнечным излучением, описанный в [3]
Известное устройство содержит камеру с активной средой, имеющую стенку прозрачную для излучения накачки, и камеру, оптически связанную с гелиоконцентратором, стенка которой выполнена из материала, поглощающего солнечное излучение. В этом устройстве накачка активной среды производится преобразованным из солнечного излучения тепловым излучением, близким по спектру к излучению "черного тела".
The closest known to the claimed is a gas laser pumped by solar radiation, described in [3]
The known device comprises a chamber with an active medium having a wall transparent for pump radiation, and a camera optically coupled to a solar concentrator, the wall of which is made of material that absorbs solar radiation. In this device, the active medium is pumped by thermal radiation converted from solar radiation, which is close in spectrum to the radiation of a "black body".

Известное устройство обладает всеми перечисленными недостатками. The known device has all of the above disadvantages.

Например, известно, что нагрев активной среды CO2 лазера свыше 500 K приводит к резкому снижению (в 10-20 раз) коэффициента усиления активной среды и, следовательно, к резкому падению выходной мощности. Вследствие того, что активная среда, помещенная в цилиндрическую камеру, расположена внутри камеры, связанной с гелиоконцентратором, непосредственно вдоль центральной оси симметрии, теплоотвод от нее затруднен.For example, it is known that heating the active medium of a CO 2 laser above 500 K leads to a sharp decrease (10–20 times) in the gain of the active medium and, consequently, to a sharp drop in output power. Due to the fact that the active medium placed in a cylindrical chamber is located inside the chamber associated with the solar concentrator, directly along the central axis of symmetry, heat removal from it is difficult.

Размеры активной среды в радиальном направлении ограничены условием оптимального поглощения излучения накачки молекул CO2 в диапазоне 4,3 мкм и не могут быть значительными. Из-за этого единственной возможностью увеличения интегральной мощности выходного излучения такого устройства остается увеличение длины активной среды, что в свою очередь приводит к необходимости увеличения габаритов гелиоконцентратора, которые так же не беспредельны. Вследствие этого, такое техническое решение представляется не конструктивным и вряд ли может быть реализовано в серийном производстве. Эти же причины обуславливают возникновение ограничения на верхний предел лазерной мощности в непрерывном режиме на уровне в несколько десятков кВт.The dimensions of the active medium in the radial direction are limited by the condition for optimal absorption of the pump radiation of CO 2 molecules in the range of 4.3 μm and cannot be significant. Because of this, the only way to increase the integrated power of the output radiation of such a device is to increase the length of the active medium, which in turn leads to the need to increase the dimensions of the solar concentrator, which are also not unlimited. As a result of this, such a technical solution does not appear to be constructive and can hardly be implemented in mass production. The same reasons cause a limitation on the upper limit of the laser power in the continuous mode at a level of several tens of kW.

Учитывая то обстоятельство, что эффективная степень концентрации излучения должна быть достаточно высокой ξ ⇒ 103, из-за необходимости разогревать поверхность "черного тела" до температуры T T ⇒ 1200K 1200 K, чтобы попасть в область максимума спектральной кривой для λ 4,3 мкм, значительное увеличение габаритов гелиоконцентратора представляет собой сложную научно-техническую задачу. Производственная реализация установок с непрерывной мощностью более 1 МВт в настоящее время возможна, по-видимому, только в космическом пространстве.Given the fact that the effective degree of radiation concentration should be sufficiently high ξ ⇒ 10 3 , because of the need to heat the surface of the black body to a temperature of TT ⇒ 1200K 1200 K, to get to the region of the maximum of the spectral curve for λ 4.3 μm, a significant increase in the dimensions of the helioconcentrator is a complex scientific and technical task. The commercial implementation of installations with a continuous power of more than 1 MW is currently possible, apparently, only in outer space.

Изобретение решает задачу компактного, мощного лазера, работающего в непрерывном режиме, с накачкой солнечным излучением с высоким КПД, за счет высокой концентрации солнечного излучения и повышения эффективности накачки активной лазерной среды. The invention solves the problem of a compact, powerful laser operating in a continuous mode, pumped by solar radiation with high efficiency, due to the high concentration of solar radiation and increase the efficiency of pumping an active laser medium.

Сущность изобретения заключается в том, что в лазере с солнечной накачкой, содержащем камеру с активной средой, имеющей стенку, прозрачную для излучения накачки и камеру, оптически связанную с гелиоконцентратором, стенка которой выполнена из материала, поглощающего солнечное излучение, камеры образованы стенками, выполненными в виде соосных цилиндрических поверхностей, установленных с зазором, причем внешняя поверхность внешней стенки камеры с активной средой выполнена из отражающего излучение накачки материала, при этом из материала, прозрачного для излучения накачки, выполнена внутренняя стенка этой камеры, а камера, оптически связанная с гелиоконцентратором, расположена внутри камеры с активной средой, причем из материала, поглощающего солнечное излучение, выполнена внутренняя поверхность камеры, связанной с гелиоконцентратором, а внешняя поверхность указанной камеры выполнена из материала, испускающего тепловое излучение. The essence of the invention lies in the fact that in a solar-pumped laser containing a chamber with an active medium having a wall transparent for pump radiation and a camera optically coupled to a solar concentrator, the wall of which is made of material that absorbs solar radiation, the chambers are formed by walls made in in the form of coaxial cylindrical surfaces installed with a gap, and the outer surface of the outer wall of the chamber with the active medium is made of reflecting radiation pumping material, while from the material transparent to the pump radiation, the inner wall of this chamber is made, and the camera, optically connected to the solar concentrator, is located inside the chamber with the active medium, and from the material that absorbs solar radiation, the inner surface of the chamber connected to the solar concentrator is made, and the outer surface of this chamber is made from a material that emits thermal radiation.

При этом, зазор между внешней поверхностью камеры, связанной с гелиоконцентратором и камерой с активной средой, может быть выполнен герметичным и его объем вакуумирован. Moreover, the gap between the outer surface of the chamber associated with the helioconcentrator and the chamber with the active medium can be sealed and its volume evacuated.

Кроме того, внешняя стенка камеры с активной средой может быть выполнена из отражающего излучения накачки материала или может быть выполнена металлической и зеркальной, или может быть выполнена прозрачной для излучения накачки, а отражающее покрытие нанесено на внешнюю поверхность внешней стенки камеры. In addition, the outer wall of the chamber with the active medium can be made of reflective radiation pumping material or can be made metal and mirror, or can be transparent to pump radiation, and a reflective coating is applied to the outer surface of the outer wall of the chamber.

Кроме того, размер камеры с активной средой в радиальном направлении Dr = r2-r1, давление активной среды P и ее коэффициент поглощения κ(σ) в диапазоне длин волн накачки, выбран из условия оптимальной накачки активной среды

Figure 00000002

где
r1, r2 радиальные расстояния от центральной оси до внутренних поверхностей камеры с активной средой.In addition, the size of the chamber with the active medium in the radial direction Dr = r 2 -r 1 , the pressure of the active medium P and its absorption coefficient κ (σ) in the range of pump wavelengths, is selected from the condition of optimal pumping of the active medium
Figure 00000002

Where
r 1 , r 2 radial distances from the central axis to the inner surfaces of the chamber with the active medium.

Основной смысл этого условия состоит в полном поглощении излучения накачки при двукратном прохождении излучения накачки в радиальном направлении в активной среде, например трехатомными молекулами углекислого газа в диапазоне 4,3 мкм. Двукратное прохождение в радиальном направлении активной среды излучения накачки реализуется за счет применения отражающего покрытия на внешней стенке камеры с активной средой. The main point of this condition is the complete absorption of the pump radiation during the double passage of the pump radiation in the radial direction in the active medium, for example, by triatomic carbon dioxide molecules in the range of 4.3 μm. Double passage in the radial direction of the active medium of pump radiation is realized through the use of a reflective coating on the outer wall of the chamber with the active medium.

Равенство интеграла (1) значению 0,9 и его превышение вплоть до единицы означает, что практически все излучение накачки может поглотиться в активной среде при однократном ее прохождении в радиальном направлении, то-есть оказывается не оптимальным в этом устройстве. Кроме того, трудно обеспечить точное выполнение равенства интеграла (1) единице. Это обусловлено тем, что отсутствуют как точные расчетные, так и точные импирические значения коэффициента поглощения κ(σ) во всем диапазоне волн накачки, а они известны с некоторой погрешностью Δκ
При значениях определенного интеграла (1), меньших 0,7, часть излучения накачки (более 9%) в соответствие с законом Бугера, дважды прошедшее через активную среду в радиальном направлении, может в ней не поглотиться полностью, то есть, эта величина оказывается так же не оптимальной с точки зрения эффективности накачки.
The equality of integral (1) to 0.9 and its excess up to unity means that almost all pump radiation can be absorbed in the active medium when it propagates once in the radial direction, that is, it turns out to be not optimal in this device. In addition, it is difficult to ensure the exact fulfillment of the equality of the integral (1) to unity. This is due to the fact that both exact calculated and exact empirical values of the absorption coefficient κ (σ) are absent in the entire range of pump waves, and they are known with some error Δκ
For values of a certain integral (1) less than 0.7, part of the pump radiation (more than 9%) in accordance with Bouguer’s law, which has twice passed through the active medium in the radial direction, may not be completely absorbed in it, that is, this quantity turns out to be but not optimal in terms of pumping efficiency.

Таким образом, оптимальную накачку активной среды в предлагаемом устройстве можно обеспечить только при выполнении соотношения (1). Thus, the optimal pumping of the active medium in the proposed device can only be achieved if relation (1) is satisfied.

Кроме того, гелиоконцентратор может быть оптически связан с камерой, нагреваемой солнечным излучением, световодами, например волоконными, что позволяет ввести гибкую оптическую связь между гелиоконцентратором и камерой, при этом облегчается решение круга проблем, возникающих при необходимости введения автоматической перестройки ориентации гелиоконцентратора при слежении за Солнцем, без его жесткой связи с камерами предлагаемого лазера. In addition, the solar concentrator can be optically coupled to a camera heated by solar radiation, optical fibers, for example fiber, which allows the introduction of a flexible optical connection between the solar concentrator and the camera, while facilitating the solution of a number of problems that arise when it is necessary to introduce automatic adjustment of the orientation of the solar concentrator when tracking the Sun , without its tight connection with the cameras of the proposed laser.

Все перечисленные усовершенствования в предлагаемом лазере направлены в конечном счете на повышение эффективности накачки активной среды. All these improvements in the proposed laser are ultimately aimed at increasing the pumping efficiency of the active medium.

Такое выполнение устройства позволяет работать при высокой степени концентрации солнечного излучения, около ξ = 103 в области рабочих температур активной среды, при ее оптимальной накачке, что приводит к увеличению мощности генерации и КПД предлагаемого лазера.This embodiment of the device allows you to work with a high degree of concentration of solar radiation, about ξ = 10 3 in the range of operating temperatures of the active medium, with its optimal pumping, which leads to an increase in the generation power and efficiency of the proposed laser.

На чертеже схематически изображена конструкция предлагаемого лазера. The drawing schematically shows the design of the proposed laser.

Лазер содержит гелиоконцентратор 1, концентрирующий поток солнечного излучения 2, камеру 3 с внешней стенкой 4 и внутренней стенкой 5, содержащую активную среду 6, и камеру 7, оптически связанную с гелиоконцентратором 1 с внешней 8 и внутренней 9 стенками. Камеры 3 и 7 образованы стенками, выполненными в виде соосных цилиндрических поверхностей, установленных с зазором 10, внешняя поверхность 4 камеры 3 с активной средой 6 выполнена из отражающего, излучение накачки материала, например из меди, сплавов алюминия или пленки тантала, при этом, из материала прозрачного для излучения накачки, например из кварца или сапфира, выполнена внутренняя стенка 5 камеры 3, а камера 7, оптически связанная с гелиоконцентратором 1, расположена внутри камеры 3 с активной средой 6, причем из материала, поглощающего солнечное излучение, например карбида кремния, графита или нитрида, выполнена внутренняя поверхность 9 камеры 7, а внешняя поверхность 8 камеры 7 выполнена из материала испускающего тепловое излучение, например из окислов металлов, пиролитического графита или смеси Нернста. Камеры 3 и 7 установлены в общем корпусе 11 лазера и жестко в нем закреплены. The laser contains a helioconcentrator 1, concentrating the solar radiation flux 2, a chamber 3 with an outer wall 4 and an inner wall 5 containing an active medium 6, and a chamber 7 that is optically coupled to the helioconcentrator 1 with an outer 8 and inner 9 walls. The chambers 3 and 7 are formed by walls made in the form of coaxial cylindrical surfaces installed with a gap of 10, the outer surface 4 of the chamber 3 with the active medium 6 is made of reflecting, pumped radiation material, for example, copper, aluminum alloys or tantalum film, while a transparent material for pump radiation, for example, from quartz or sapphire, the inner wall 5 of chamber 3 is made, and the chamber 7, optically connected to the helioconcentrator 1, is located inside the chamber 3 with the active medium 6, and from the material that absorbs salt Some radiation, for example silicon carbide, graphite or nitride, is made on the inner surface 9 of the chamber 7, and the outer surface 8 of the chamber 7 is made of a material that emits thermal radiation, for example, metal oxides, pyrolytic graphite, or a Nernst mixture. Chambers 3 and 7 are installed in a common laser housing 11 and are rigidly fixed in it.

Для уменьшения дополнительного нагрева активной среды 6, вызываемого неизлучательной теплопередачей от внешней поверхности 8 камеры 7 зазор 10 между внешней поверхностью 8 камеры 7, оптически связанной с гелиоконцентратором 1 и внутренней поверхностью 5 камеры 3 с активной средой 6, выполнен герметичным и его объем вакуумирован. To reduce the additional heating of the active medium 6 caused by non-radiative heat transfer from the outer surface 8 of the chamber 7, the gap 10 between the outer surface 8 of the chamber 7, optically connected with the solar concentrator 1 and the inner surface 5 of the chamber 3 with the active medium 6, is sealed and its volume is evacuated.

Для увеличения эффективности использования излучения накачки активной среды вся внешняя стенка камеры 3 с активной средой 6 может быть выполнена из отражающего излучения накачки материала. To increase the efficiency of using pump radiation of the active medium, the entire external wall of the chamber 3 with the active medium 6 can be made of reflective pump radiation of the material.

Для выполнения этой же задачи внешняя стенка 4 камеры 3 с активной средой 6 может быть выполнена металлической и зеркальной. To accomplish the same task, the outer wall 4 of the chamber 3 with the active medium 6 can be made metal and mirror.

Решения такой же задачи можно достигнуть и в случае, когда внешняя стенка 4 камеры 3 с активной средой 6 выполнена прозрачной для излучения накачки, а отражающее покрытие нанесено на внешнюю поверхность внешней стенки 4 камеры 3 с активной средой 6. A solution to the same problem can be achieved in the case when the outer wall 4 of the chamber 3 with the active medium 6 is made transparent for pump radiation, and a reflective coating is deposited on the outer surface of the outer wall 4 of the chamber 3 with the active medium 6.

При разработке конструкции рассматриваемого лазера, обладающего цилиндрической симметрией, с заданным уровнем мощности излучения исходными параметрами могут служить размер камеры 3 с активной средой в радиальном направлении r, ее коэффициент поглощении κ(σ) в диапазоне длин волн накачки и давление активной среды p. Реализовать уровень оптимальной накачки активной среды в предлагаемом устройстве можно только при выполнении условия (1):

Figure 00000003

Для введения гибкой оптической связи между гелиоконцентратором 1 и камерой 7, нагреваемой солнечным излучением, гелиоконцентратор 1 может быть оптически связан с камерой 7 волоконными световодами.When developing the design of the considered laser with cylindrical symmetry with a given radiation power level, the initial parameters can be the size of chamber 3 with the active medium in the radial direction r, its absorption coefficient κ (σ) in the range of pump wavelengths, and the pressure of the active medium p. To realize the level of optimal pumping of the active medium in the proposed device is possible only if condition (1) is met:
Figure 00000003

To introduce flexible optical communication between the helioconcentrator 1 and the camera 7, heated by solar radiation, the helioconcentrator 1 can be optically coupled to the camera 7 with fiber optic fibers.

Необходимо отметить, что в предложенном устройстве могут использоваться разнообразные среды: газовые смеси разного компонентного состава, разные среды в жидком состоянии, парогазовые смеси, аэрозольные и аэрогельные композиции, разные порошковые материалы и т.д. It should be noted that a variety of media can be used in the proposed device: gas mixtures of different component composition, different media in a liquid state, gas-vapor mixtures, aerosol and aerogel compositions, various powder materials, etc.

В настоящем материале рассматривается более подробно лазер с накачкой солнечным излучением с газовой активной средой на основе диоксида углерода, которая выбрана в качестве удобного примера, для лучшего выявления сущности предлагаемого устройства. This article discusses in more detail a laser pumped by solar radiation with a gas active medium based on carbon dioxide, which is selected as a convenient example, to better identify the essence of the proposed device.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Гелиоконцентратор 1 фокусирует поток солнечного излучения 2 на поверхность внутренней стенки 9 камеры накачки 7, оптически связанной с гелиоконцентратором. Эта внутренняя поверхность стенки 9 выполнена из поглощающего солнечное излучение материала, поэтому весь поток солнечного излучения 2, сконцентрированный гелиоконцентратором 1 на нее, поглощается внутри камеры 7 и нагревают камеру 7 до температуры Tн порядка 1200К. При такой температуре, соответствующей максимуму спектрального диапазона 4,3 мкм излучения "черного тела", внешняя стенка 8 камеры 7, испускает излучение вдоль радиуса, в направлении камеры с активной средой 3.The proposed device operates as follows. The solar concentrator 1 focuses the flow of solar radiation 2 onto the surface of the inner wall 9 of the pump chamber 7, which is optically coupled to the solar concentrator. This inner surface of the wall 9 is made of a material that absorbs solar radiation, therefore, the entire flow of solar radiation 2 concentrated by the solar concentrator 1 on it is absorbed inside the chamber 7 and heat the chamber 7 to a temperature T n of the order of 1200 K. At this temperature, corresponding to the maximum of the spectral range of 4.3 microns of the blackbody radiation, the outer wall 8 of the chamber 7 emits radiation along the radius, in the direction of the chamber with the active medium 3.

Вследствие цилиндрической симметрии обеих камер излучение накачки, испущенное поверхностью 8 камеры 7, попадает в активную среду 6 камеры с активной средой 3, производя накачку лазерной активной среды. Часть излучения накачки, прошедшее активную среду однократно в радиальном направлении, в направлении от центра к периферии и не поглотившееся в ней, испытывает переотражение на внешней поверхности стенки 4 камеры 3 с активной средой 6 и повторно проходит активную среду 6 в радиальном направлении, хотя при этом и в противоположном направлении от периферии к центральной оси всего устройства, производя накачку лазерной активной среды 6. В накаченной таким оптимальным способом активной среде 6 генерируется лазерное излучение высокой мощности, которое выводится из предлагаемого устройства, например, с помощью одного из зеркал лазерного резонатора. Due to the cylindrical symmetry of both chambers, the pump radiation emitted by the surface 8 of the chamber 7 enters the active medium 6 of the chamber with the active medium 3, pumping the laser active medium. A portion of the pump radiation that has passed the active medium once in the radial direction, in the direction from the center to the periphery and is not absorbed in it, experiences re-reflection on the outer surface of the wall 4 of the chamber 3 with the active medium 6 and re-passes the active medium 6 in the radial direction, although and in the opposite direction from the periphery to the central axis of the entire device, pumping the laser active medium 6. In the active medium pumped in such an optimal way 6, high-power laser radiation is generated, which is derived from the proposed device, for example, using one of the mirrors of the laser resonator.

Claims (7)

1. Лазер с накачкой солнечным излучением, включающий в себя камеру с активной средой, имеющую стенку, прозрачную для излучения накачки, и камеру, оптически связанную с гелиоконцентратором, стенка которой выполнена из материала, поглощающего солнечное излучение, отличающийся тем, что камеры образованы стенками, выполненными в виде соосных цилиндрических поверхностей, установленных с зазором, причем внешняя поверхность внешней стенки камеры с активной средой выполнена из отражающего излучение накачки материала, при этом из материала, прозрачного для излучения накачки, выполнена внутренняя стенка этой камеры, а камера, оптически связанная с гелиоконцентратором, расположена внутри камеры с активной средой, причем из материала, поглощающего солнечное излучение, выполнена внутренняя поверхность камеры, связанной с гелиоконцентратором, а внешняя поверхность указанной камеры выполнена из материала, испускающего тепловое излучение. 1. A laser pumped by solar radiation, comprising a chamber with an active medium having a wall transparent for pump radiation, and a camera optically coupled to a solar concentrator, the wall of which is made of material that absorbs solar radiation, characterized in that the chambers are formed by walls, made in the form of coaxial cylindrical surfaces installed with a gap, and the outer surface of the outer wall of the chamber with the active medium is made of material reflecting radiation from the pump, while the material cryogenic for pump radiation, the inner wall of this chamber is made, and the camera, optically connected to the solar concentrator, is located inside the chamber with the active medium, and from the material that absorbs solar radiation, the inner surface of the chamber connected to the solar concentrator is made, and the outer surface of this chamber is made of material emitting thermal radiation. 2. Лазер по п.1, отличающийся тем, что зазор между внешней поверхностью камеры, связанной с гелиоконцентратором и камерой с активной средой, выполнен герметичным и его объем вакуумирован. 2. The laser according to claim 1, characterized in that the gap between the outer surface of the chamber associated with the solar concentrator and the chamber with the active medium is sealed and its volume is evacuated. 3. Лазер по п.1, отличающийся тем, что внешняя стенка камеры с активной средой выполнена из отражающего излучение накачки материала. 3. The laser according to claim 1, characterized in that the outer wall of the chamber with the active medium is made of reflecting radiation pumped material. 4. Лазер по пп.1 и 3, отличающийся тем, что внешняя стенка камеры с активной средой выполнена металлической и зеркальной. 4. The laser according to claims 1 and 3, characterized in that the outer wall of the chamber with the active medium is made of metal and mirror. 5. Лазер по пп.1 и 3, отличающийся тем, что внешняя стенка камеры с активной средой выполнена прозрачной для излучения накачки, а отражающее покрытие нанесено на внешнюю поверхность внешней стенки камеры. 5. The laser according to claims 1 and 3, characterized in that the outer wall of the chamber with the active medium is transparent for pump radiation, and a reflective coating is deposited on the outer surface of the outer wall of the chamber. 6. Лазер по п.1, отличающийся тем, что размер камеры с активной средой в радиальном направлении r и ее коэффициент поглощения κ(σ) в диапазоне длин волн накачки выбраны из условия оптимальной накачки активной среды:
Figure 00000004

где Р давление активной среды;
r1, r2 радиальные расстояния от центральной оси до внутренних поверхностей камеры с активной средой.
6. The laser according to claim 1, characterized in that the size of the chamber with the active medium in the radial direction r and its absorption coefficient κ (σ) in the range of pump wavelengths are selected from the condition of optimal pumping of the active medium:
Figure 00000004

where P is the pressure of the active medium;
r 1 , r 2 radial distances from the central axis to the inner surfaces of the chamber with the active medium.
7. Лазер по п. 1, отличающийся тем, что гелиоконцентратор оптически связан с камерой, нагреваемой солнечным излучением, световодами. 7. The laser according to claim 1, characterized in that the solar concentrator is optically coupled to a camera heated by solar radiation and optical fibers.
RU95107909A 1995-05-16 1995-05-16 Solar-pumped laser RU2089980C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95107909A RU2089980C1 (en) 1995-05-16 1995-05-16 Solar-pumped laser

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95107909A RU2089980C1 (en) 1995-05-16 1995-05-16 Solar-pumped laser

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU95107909A RU95107909A (en) 1997-05-10
RU2089980C1 true RU2089980C1 (en) 1997-09-10

Family

ID=20167797

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95107909A RU2089980C1 (en) 1995-05-16 1995-05-16 Solar-pumped laser

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2089980C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Бохан П.А. Эксперименты по оптической накачке лазера на молекулах углекислого газа. Оптика и спектроскопия.- 1972, т. 32, с. 435. 2. Голгер А.А. и др. Лазеры с накачкой солнечным излучением. Квантовая электроника. - 1984, т.11, N2, с.233. 3. Christiansen W.H. Progres in Astronautics aud Aeropactics. - 1979. v.61, p.345. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU95107909A (en) 1997-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5008593A (en) Coaxial liquid cooling of high power microwave excited plasma UV lamps
US5301203A (en) Scalable and stable, CW photolytic atomic iodine laser
US5311529A (en) Liquid stabilized internal mirror lasers
US5353293A (en) Hybrid cooled ion laser
US4858242A (en) Unitary solid-state laser
US4887270A (en) Continuous wave, frequency doubled solid state laser systems with stabilized output
US3297958A (en) Solar pumped laser
IL35617A (en) Apparatus and method for the production of stimulated radiation in dyes and similar laser materials
Zhdanov et al. Continuous wave Cs diode pumped alkali laser pumped by single emitter narrowband laser diode
JPH03150886A (en) Method for simultaneously generating laser radiation by two different kinds of frequency
RU2089980C1 (en) Solar-pumped laser
US4163199A (en) Thermal-radiation excited vibrational-exchange pumped laser generator
US4905247A (en) High power tunable infrared mirrorless laser
CN112186493A (en) Novel two-photon pumping rubidium steam blue laser based on hollow-core photonic crystal fiber
CA1281402C (en) Continuous wave, frequency-doubled solid state laser systems with stabilized output
AU595277B2 (en) Laser apparatus
US4168473A (en) Internal arrester beam clipper
JPH06350171A (en) Solid-state laser device and integral sphere
CN1301972A (en) Active rubidium atom resonance light filter
RU2140694C1 (en) Optically pumped laser device
Koechner Multihundred Watt Nd: YAG Continuous Laser
Aminoff et al. A high power lamp-pumped LNA laser with thermally tuned etalon
US5142645A (en) Method and apparatus for generating Fraunhofer line laser source using stimulated Raman scattering
US6172826B1 (en) Active resonant filter
JP3246482U (en) High-intensity laser-excited plasma light source