Газовый лазер с высокочастотным возбуждением

Газовый лазер с высокочастотным возбуждением

Реферат

 

ГАЗОВЫЙ ЛАЗЕР С ВЫСОКОЧАСТОТНЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ, содержащий оптический резонатор, активный элемент, высокочастотный генератор накачки, отличающийся тем, что, с целью повышения кпд лазера, обеспечения продольной и поперечной однородности разряда, активный элемент лазера образован двумя ортогонально-расположенными парами протяженных областей, одна из которых изготовлена из проводящего материала, а другая из диэлектрика, причем пара противоположных проводящих областей выполнена в виде плоскопараллельных пластин и образует электрический конденсатор, служащий в качестве элемента колебательной системы высокочастотного генератора накачки.

Изобретение относится к области квантовой электроники и может быть использовано при конструировании газовых лазеров. Известны газовые лазеры с высокочастотным возбуждением, в которых электромагнитное поле накачки формируется с помощью кольцевых металлических электродов, надеваемых снаружи на активный элемент; с помощью катушки индуктивности резонансного контура; с помощью двухпроводной линии, проводники которой располагаются снаружи по длине активного элемента или один из проводников располагается внутри активного элемента. Последнее устройство более эффективно, поскольку позволяет в большей степени сконцентрировать электромагнитное поле накачки внутри активного элемента. Это устройство является наиболее близким по технической сущности к предложенному устройству. Устройство содержит активный элемент, высокочастотный генератор накачки, двухпроводную линию, один из проводников которой располагается внутри активного элемента, а другой размещен снаружи и имеет желобковый профиль. Двухпроводная линия соединяется с высокочастотным генератором через симметрирующий трансформатор посредством коаксиального кабеля и нагружена на индуктивность для создания стоячей волны. Известное устройство обладает рядом недостатков: ограниченный КПД лазера, обусловленный, во-первых, потерями в согласующих элементах (симметрирующий трансформатор) и в местах стыковки с коаксиальным кабелем, во-вторых, значительными диэлектрическими потерями в стенках активного элемента, которые расположены между проводниками линии, в-третьих, потерями на вредное излучение, что усугубляется использованием электромагнитных полей повышенной частоты, определяемой длиной активного элемента; устройство не обеспечивает продольной и поперечной однородности разряда; применение оконечной индуктивности усложняет конструкцию лазера. Цель изобретения повышение КПД лазера, обеспечение продольной и поперечной однородности разряда, а также упрощение конструкции лазера. Указанная цель достигается тем, что в газовом лазере с высокочастотным возбуждением, содержащем оптический резонатор, активный элемент, высокочастотный генератор накачки, активный элемент лазера образован двумя ортогонально расположенными парами протяженных областей, одна из которых изготовлена из проводящего материала, а другая из диэлектрика, причем пара противоположных проводящих областей выполнена в виде плоскопараллельных пластин и образует электрический конденсатор, служащий в качестве элемента колебательной системы высокочастотного генератора накачки. На фиг.1 показан внешний вид предложенного устройства; на фиг.2 поперечное сечение активного элемента. Лазер содержит активный элемент, состоящий из двух пар протяженных областей: 1 проводящие области, 2 диэлектрические области. С торцов активный элемент ограничивается диэлектрическими пластинами 3. На отверстиях в пластинах 3 расположены зеркала 4, образующие оптический резонатор. Электрический конденсатор, образованный парой плоскопараллельных проводящих областей, подключен к генератору накачки 5 может являться элементом выходной колебательной системы этого генератора. Лазер работает следующим образом. При включении генератора накачки между проводящими плоскопараллельными пластинами, образующими электрический конденсатор, возникает однородное электромагнитное поле, обеспечивающее пробой, ионизацию рабочего газа, а также заброс рабочих атомов в верхнее лазерное состояние. При этом обеспечивается максимальная продольная и поперечная однородность разряда. Устройство характеризуется также максимальной степенью концентрации высокочастотной энергии в рабочей зоне, возможностью применения электромагнитных полей ограничено высокой частоты и минимальными потерями на излучение, минимальными диэлектрическими потерями. Изложенное позволяет повысить КПД лазера. Кроме того, следует отметить простоту конструкции и технологичность, отсутствие необходимости какой-либо настройки и согласования.

Формула изобретения

ГАЗОВЫЙ ЛАЗЕР С ВЫСОКОЧАСТОТНЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ, содержащий оптический резонатор, активный элемент, высокочастотный генератор накачки, отличающийся тем, что, с целью повышения кпд лазера, обеспечения продольной и поперечной однородности разряда, активный элемент лазера образован двумя ортогонально-расположенными парами протяженных областей, одна из которых изготовлена из проводящего материала, а другая из диэлектрика, причем пара противоположных проводящих областей выполнена в виде плоскопараллельных пластин и образует электрический конденсатор, служащий в качестве элемента колебательной системы высокочастотного генератора накачки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000

Извещение опубликовано: 27.12.2000