Лазерное зеркало

 

Использование в квантовой электронике, а именно в системах охлаждения зеркал мощных газоразрядных лазеров Сущность изобретения тыльная сторона теплопроводного слоя лазерного зеркапа выполнена в виде тепловой трубы, устройство которой позволяет отделить поточный хладагент от слоя отражающей поверхности, что позволяет снизить деформации отражающей поверхности лазерного зеркала при эксплуатации и тем самым снизить вероятность разъюстировки резонатора и стабилизировать выходную мощность излучения 1 зпф-пы, 1 ил

Комитет Российской Федерации по патентам н товарным знакам (51) 5 Н 01 йъЗ/02 (21) 4908791/25 (22) 07.02.91 (46) 15.10.93 Бюп. ¹ 37 — 38 (71) Научно-исследовательский институт электрофизической аппаратуры им ДВ Ефремова (72) Филимонов M.3. Наливка ГД; Куприянский A.E;

Павпюченков В.Ф.; Суровин ВК (73) Научно-исследовательский институт эпектрофиэической аппаратуры имД8 Ефремова (54) ЛАЗЕРНОЕ ЗЕРО(АЛО (57) Использование: в квантовой эпектронике, а именно в системах охлаждения зеркал мощных газоразрядных пазеров Сущность изобретения тыльная сторона теплопроводного слоя пазерного зеркапэ выпопнена в виде тепповой трубы, устройство которой позволяет отделить поточный хпадагент от споя отражающей поверхности, что позволяет снизить деформации отражающей поверхности пазерного эеркапа при эксплуатации и тем ca— мым снизить вероятность разъюстировки резонатора и стабилизировать выходную мощность изпучения 1 зпф-пы,1 ил

2001480 нове нитрида кремния в виде многослойного композита и состоит иэ слоя 1 отражающей поверхности, активированного оптическими наполнителями в виде порошков алмаза и платины, металлического теплопроводного слоя 2, наполненного порошком меди и в тыльной части снабженного выступами 3 и стенкой 4 иэ нитрида кремния, образующего внутреннюю герметичную полость 5, на внешней поверхности которой размещен коллектор охлаждения 6.

Герметичная полость 5 на внутренней поверхности содержит слой 7 диэлектрического волокнистого материала, и частично залита диэлектрическим теплоносителем 8, Коллектор охлаждения 6 на внешней поверхности герметичной полости 5 содержит штыри 9, трубку 10 для заливки теплоносиИзобретение относится к квантовой электронике, а более конкретно, к зеркалам с принудительным охлаждением в оптических резонаторах мощных лазеров.

Известны различные устройства лазерных зеркал с отражающей поверхностью на охлаждающей подложке, общим недостатком которых является деформации отражающей поверхности вследствие теплового воздействия ларерного излучения и давления протбВого хладагеита в теле подложки, Известно лазерное зеркало, содержащее отражающую поверхность на подложке с полостью охлаждения. принятое за прототип и являющееся к изобретению из известных аналогов, как по технической сути, так и по достигаемому результату при использовании, Недостатком известного лазерного зеркала является деформации отражающей поверхности в процессе эксплуатации вследствие теплового воздействия лазерного излучения и давления проточного хладагента в полости охлаждения подложки, в результате чего произойдет разьюстировка резонатора и уменьшение выходной мощности излучения, Целью изобретения является увеличение ресурса зеркала и допустимых тепловых нагрузок на отражающую поверхность зеркала, Указанная цель достигается тем, что в лазерном зеркале, выполненном иэ диэлектрической матрицы, на одной поверхности которой нанесен отражающий металлический слой, а на другой размещен коллектор охлаждения с внешним теплоносителем, диэлектрическая матрица содержит внутреннюю полость, частично заполненную диэлектрическим теплоносителем, внутренняя поверхность которой выложена волокнистым диэлектрическим материалом, поверхность полости, обращенная к отражающей поверхности зеркала, выполнена ребристой, поверхность полости. обращенная к коллектору охлаждения, содержит сквозные металлические штыри, находящиеся в контакте с внешним теплоносителем, а размеры капилляров в волокнистом диэлектрическом материале выбраны из условий циркуляции диэлектрического теплоносителя в внутренней полости зеркала по типу циркуляции в тепловой трубе.

Кроме того, металлический отражающий слой в диэлектрической матрице может

15 теля 8, полость 8 11 и патрубки 12, 13 с внешним проточным теплоносителем, Лазерное зеркало может быть изготовлено из диэлектрической матрицы, например, на основе нитрида кремния, методом поэтапного горячего прессования в виде многослойного компоэита с наполнением каждого слоя функциональным ингредиен20

25 тами в виде соответствующих порошков

Обработка отражающей поверхности может быть произведена известным способом.

Лазерное зеркало работает следующим

30 образом. На отражающую поверхность матрицы, активированную, например, порошками алмазов и платины, воздействует лазерное излучение с высокой концентра35

40 цией энергии на единицу поверхности зеркала. Активизация слоя 1 порошками алмазов и платины позволяет увеличить степень отражения зеркала. При этом часть энергии излучения в виде тепла поглощается слоем 1 и через примыкающий к нему металлический теплопроводный слой 2 и выступы 3 переносится в герметичную полость

5. На выступах 3 полости 5 тепловая энергия производит испарение теплоносителя 8 (например, 40 -ный раствор этилового спирта в дистиллированной воде). который в виде пара переносит тепло штырям 9 коллектора охлаждения 6, верхняя часть которых размещена в полости 11 и контактирует с проточным внешним теплоносителем. поступающим через патрубки 12, 13. При этом, на части штырей 5, размещенных в герметичной полости 5, пары теплоносителя

8 конденсируются в жидкость и по транспортной системе иэ слоя 7 диэлектрического волокнистого материала, используя капиллярный эффект, перемещается в зону испарения на выступы 3 полости 5, реализуя таким образом непрерывный теплообмен

55 быть развит до ребристой поверхности внутренней полости.

На чертеже приведена схема лазерного зеркала.

Лазерное зеркало может быть выполнено иэ диэлектрическрого материала на ос- диэлектрическим теплоносителем 8, Приме2001480

Составитель А, Постельников

Редактор Н. Соколова Техред М.Моргентал Корректор С. Патрушева

Заказ 3130

Тираж Подписное

НПО " Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 нение диэлектрического тепппносителя 8 и диэлектрического волокнисто о материала для транспортной системы жидкой фазы теплоносителя 8 позволяет произвести развязку между отражающей поверхностью зеркала, находящегося в непосредственной близости от газового разряда. и проточным внешним теплоносителем. что позволяет

Формула изобретения

1. ЛАЗЕРНОЕ ЗЕРКАЛО, ВЫПОЛНЕННОЕ Из ДИЭлектрической матрицы, на одной поверхности которой нанесен отражающий металлический слой, а на другой размещен . коллектор охлаждения с внешним теплоносителем, отличающееся тем, что, с целью увеличения ресурса зеркала и допустимых тепловых нагрузок на отражающую поверхность зеркала, диэлектрическая матрица содержит внутреннюю полость, частично заполненную диэлектрическим теплоносителем, внутренняя поверхность которой выложена волокнистым диэлектрическим материалом, поверхность полости, обраприменять проточную воду для охлаждения, не опасаясь электрического пробоя, (56) Авторское свидетельство СССР

5 М 1418636. кл. Н 01 S 3/02, 1982.

Голубев В.С., Лебедев Ф.В, Инженерные основы создания технологических лазеров. кн. 2, М.: 1988, с.93 — 112.

10. щенная к отражающей поверхности зеркала, выполнена ребристой, поверхность полости, обращенная к коллектору охлаждения. содержит сквозные металлические

15 штыри, находящиеся в контакте с внешним теплоносителем, а размеры капилляров в волокнистом диэлектрическом материале выбраны иэ условий циркуляции диэлектрического теплоносителя во внутренней полости зеркала по типу циркуляции в тепловой трубе.

2, Зеркало по п.1, отличающееся тем, что отражающий металлический слой в диэлектрической матрице развит до ребристой поверхности внутренней полости.