Волноводный газовый лазер

 

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<»1679055

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.04.77 (21) 2476585/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 23.09.82. Бюллетень ¹ 35 (45) Дата опубликования описания 23.09.82 (51) М K.

Н 01$3/03

Государственный комитет (53) УДК 621.375.8 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. В. Григорьянц и Б. А. Кузяков

Институт радиотехники и электроники АН СССР (71) Заявитель (54) ВОЛНОВОДHЪ|Й ГАЗОВЪ|Й ЛАЗЕР

Изобретение относится к квантовой электронике, в частности к конструкции волноводного газового лазера.

Известен волноводный газовый лазер, который содержит разрядную трубку, выполненную из пористой керамики (1J.

1-1едостатками такого устройства являются низкое значение коэффициента усиления, вследствие использования цилиндрической разрядной трубки, и малая механическая про шость конструкции.

Известен волноводный газовый лазер, содержащий разрядную трубку прямоугольного сечения с электродами, стенки которой выполнены из теплопроводных керамических пластин (2).

Этот лазер также имеет низкий коэффициент усиления, что связано с использованием продольной прокачки газовой смеси, а также низкую эксплуатационную надежность, обусловленную клеевым соединением керамических пластин разрядной трубки.

Цель изобретения — повышение коэффициента усиления за счет осуществления поперечной прокачки газовой смеси, улучшения теплоотвода и выравнивания распределения электрического поля вдоль разрядной трубки, а также повышение надежности конструкции лазера за счет применения жесткой оболочки и бесклеевого соединения керамических пластин разрядной трубки.

Указанная цель достигается тем, что разрядная трубка запрессована в герметичную металлическую оболочку таким образом, что поверхности двух противолежащих пластин соприкасаются с внутренней поверхностью оболочки, а между поверхно10 стями двух других пластин трубки и оболочкой образованы полости, причем в местах соприкосновения пластин выполнены каналы, соединяющие полости с внутренним объемом разрядной трубки; кроме то15 го каналы выполнены только между одной поверхностью каждой пз пластин, образующих полости, и соприкасающейся с ней поверхностью другой пластины разрядной трубки.

>о На чертеже показана конструкция предлагаемого волноводного газового лазера, разрез.

Оп содержит герметичную металлическую (например, медную) оболочку 1, в которую впрессована разрядная трубка с электродами 2 таким образом, что между боковыми пластинами 3 трубки и оболочкой 1 образованы полости 4, а поверхности нижней 5 и верхней 6 пластин соприкасаются с внутренней поверхностью оболочки

679055

15

1. Между поверхностями боковых керамических пластин 3, нижней 5 и верхней 6 пластин в местах их соприкосновения выполнены каналы 7.

Полости 4 заполнены газовой смесью, причем одна из них соединена с агрегатом для напуска газовой смеси, а другая — с системой откачки.

Наличие каналов позволяет осуществлять поперечную прокачку газа через разрядную область. Каналы могут быть сформированы, например, путем выполнения на поверхностях пластин выступов и впадин.

Могут использоваться 2 — 3 отдельных выступа и впадины, а также они могут быть выполнены в виде чередующихся полос при произвольной ориентировке по отношению к направлению распространения излучения. Выступы и впадины могут быть хаотически расположены по поверхности боковых пластин за счет применения никелированных пластин или создания искусственной шероховатости на поверхности боковых пластин в местах их соприкосновения с другими пластинами. Высота выступов и впадин может варьироваться в пределах 0,005 — 0,2 наименьшего размера разрядного канала. Такие размеры выступов и впадин выбираются из соображений обеспечения требуемой скорости прокачки и сохранения распределения электромагнитного поля по сечению разрядного канала.

Благодаря применению поперечной прокачки предложенный волноводный газовый лазер имеет коэффициент усиления в 1,5—

2 раза больше по сравнению с лазерами известной конструкции, так как позволяет использовать прокачку газа при отсутствии перепада давления по длине разрядной трубки. Повышение коэффициента усиления достигается также за счет лучшего теплоотвода от пластин разрядной трубки за счет их непосредственного контакта с металлической оболочкой, которую можно охлаждать одним из известных способов.

Повышение коэффициента усиления также способствует выравниванию распределения напряженности электрического поля внутри разрядной трубки, которое обеспе20

Зо

50 чивается использованием металлической оболочки.

Наряду с этим предложенная конструкция позволяет использовать бесклеевое соединение керамических пластин, образующих разрядную трубку за счет ее запрессовывания в металлическую вакуумированную оболочку, что существенно увеличивает ее надежность.

Таким образом, предложенное устройство позволяет устранить недостатки, присущие известным устройствам, и ооз печивает возможность конструирования надежных и компактных волноводных газовых лазеров с большим ресурсом и большой величиной коэффициента усиления.

Формул а изобретения

1. Волноводный газовый лазер, содержащий разрядную трубку прямоугольного сечения с электродами, стенки которой выполнены из теплопроводных керамических пластин, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента усиления и надежности конструкции лазера, разрядная трубка запрессована в герметичную металлическую оболочку так, что поверхности двух противолежащих пластин соприкасаются с внутренней поверхностью оболочки, а между поверхностями двух других пластин трубки и оболочкой образованы полости, причем в местах соприкосновения пластин выполнены каналы, соединяющие полости с внутренним объемом разрядной трубки.

2. Лазер по п. 1, отличающийся тем, что каналы выполнены только между одной поверхностью каждой из пласгин, образующих полости, и соприкасающейся с ней поверхностью другой пластины разрядной трубки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Рарауоапо and A. Fujisawa Appl, Phys. Letters v 26, 4, 1975, р. 58.

2. P. 1. Ahrams. Appl, Phys. Letters i 25, 5, sept, 1974.

679055

Техред А. Камышникова Корректор Л. Исаева

Редактор Л. Письман

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1440/12 Изд. ¹ 221 Тираж 642 Подписное

НГ10 «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4, 5