Газовый лазер

Газовый лазер

Реферат

 

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано при разработке газовых лазеров. Цель изобретения - повышение стабильности выходных параметров излучения. Газовый лазер содержит активный элемент с анодом, холодным катодом и разрядным капилляром с воронкообразным расширением, соединенным с боковой поверхностью оболочки активного элемента. Торцы оболочки активного элемента герметизированы металлическими крышками с зеркалами. Анод выполнен в виде диска с отверстием и установлен в воронкообразное расширение соосно разрядному капилляру и соединен через резистор с ближайшей крышкой. Кроме того, катод может быть соединен через второй резистор с другой крышкой. Резистор выполняется в виде диэлектрической втулки с наружным резистивным покрытием и размещается соосно с разрядным капилляром. Внутренняя поверхность по крайней мере одной из крышек выполнена с диэлектрическим покрытием. 3 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано при разработке газовых лазеров с высокой стабильностью выходных параметров. Целью изобретения является повышение стабильности излучения лазера. На фиг. 1 изображен общий вид газового лазера в разрезе; на фиг. 2 - вариант выполнения анодного резистора; на фиг. 3 - вариант соединения катода с крышкой через катодный резистор. В активном элементе 1 лазера расположены разрядный капилляр 2, холодный цилиндрический катод 3, анод 4 и анодный резистор 5, установленный в воронкообразном расширении капилляра 2. Торцы боковой поверхности активного элемента герметизированы со стороны анода крышкой 6 с зеркалом 7, а со стороны катода - крышкой 8 с зеркалом 9. Анодный резистор 5 может быть выполнен в виде полой диэлектрической втулки 10 с наружным резистивным покрытием 11 (см. фиг. 2) и установлен на крышке 6 соосно с разрядным капилляром 2. Резистивное покрытие 11 имеет контакт как с анодом 4, так и с крышкой 6. На остальную внутреннюю часть крышки может быть нанесено диэлектрическое покрытие 12. Катод 3 может быть соединен с крышкой 8 через катодный резистор 13 (см. фиг. 3), а на внутреннюю поверхность крышки может быть нанесено диэлектрическое покрытие 14. Газовый лазер работает следующим образом. При подаче на крышки 6 и 8 напряжения в разрядном капилляре 2 между катодом 3 и анодом 4 возникает газовый разряд, и между зеркалами 7 и 9 генерируется электромагнитное поле, часть энергии которого в виде светового излучения выводится со стороны одного из зеркал. Анодный резистор 5 осуществляет электрическую развязку между анодом 4 и крышкой 6, внося необходимое затухание в цепь газового разряда, обладающую отрицательным динамическим сопротивлением. Размещение анодного резистора 5 между анодом и крышкой повышает стабильность выходных параметров излучения благодаря снижению флуктуаций тока разряда, поскольку емкость анода лазера мала, а влияние емкости крышки устраняется с помощью резистора. Наличие катодного резистора 13 между холодным катодом и катодной крышкой дополнительно повышает устойчивость разряда и стабильность выходных параметров лазера. При больших значениях отрицательного динамического сопротивления газового разряда (более 20 кОм) необходимо повышать сопротивление анодного резистора 5, при этом целесообразно его выполнение в виде полой диэлектрической втулки 10 с резистивным покрытием 11. Такое выполнение анодного резистора позволяет симметрично распределить тепловую нагрузку на крышку, что повышает стабильность диаграммы направленности выходного излучения. Выполнение крышек 6 и 8 с диэлектрическим покрытием 12 и 14 внутренних поверхностей позволяет исключить пробой разряда в обход резистивных покрытий в момент поджига. Это уменьшает возможность распыления металлических поверхностей, что повышает стабильность состава рабочей среды лазера, а следовательно, ресурс его работы. Резистивное покрытие 11 может быть выполнено в виде тонкого слоя химически чистого железа или хрома, а диэлектрическое покрытие - из окиси магния или окиси алюминия.

Формула изобретения

1. ГАЗОВЫЙ ЛАЗЕР, содержащий активный элемент с разрядным капилляром, имеющим воронкообразное расширение на конце, соединенное с боковой поверхностью оболочки активного элемента, анод и катод, установленные вблизи концов разрядного капилляра, анодную и катодную металлические крышки, герметизирующие торцы оболочки активного элемента, на которых установлены зеркала резонатора, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности его излучения, анод выполнен в виде диска с отверстием, установлен в воронкообразном расширении соосно с разрядным капилляром и соединен с анодной крышкой через анодный резистор. 2. Лазер по п. 1, отличающийся тем, что катод соединен с катодной крышкой через катодный резистор. 3. Лазер по пп.1 и 2, отличающийся тем, что анодный резистор выполнен в виде полой диэлектрической цилиндрической втулки с наружным резистивным покрытием, размещенной между анодом и анодной крышкой соосно с разрядным капилляром. 4. Лазер по пп.1 - 3, отличающийся тем, что внутренняя поверхность по крайней мере одной из крышек выполнена с диэлектрическим покрытием.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3