Твердотельный лазер с накачкой солнечным излучением

(54) ТВЕРД СОЛНЕЧНЫМ (57) Иэоб ной техни дотельным ным излуч эовано в установка гии и дру НЫЙ ЛАЗЕР С НАКАЧКОЙ ЕНИЕМе относится к лазерлее конкретно к тверам с накачкой солнечи может быть испольтических лазерных ерной химии, металлурэерных технологичесОТЕЛИЗЛУЧ етен е, б лазе нием нерг лаих л ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(7) Институт высоких температурАН СССР(56). Авторское свидетельство СССРУ 208591, кл. Н О 1 Б 3/093, 1984Авторское свидетельство СССРВ 904053, кл. Н 01 Я 3/09, 1974. ких процессах. Цель - повышение КПД и выходной мощности лазера за счет возможности обеспечения его автономным радиационным охлаждением и безрезонаторным световодным активным элементом. Выполнение гелиоконцентратора лазера в виде двух оптически сопряженных вогнутых зеркала 1 и 2, в большем из которых имеется центральное отверстие 3 позволяет сконцентрировать солнечное излучение на конический рефлектор 4 с зеркальной внешней поверхностью, который обеспечивает накачку активного элемента 5, выполненного в виде твердотельных световодов и расположенного по внутЩ ренней поверхности отражающей оболочки 6. Эффективности лазера способствует автономное;. охлаждение активного элемента радиатором 7, установленным во внешней поверхности от- а ражающей оболочки. 1 ил.Изобретение относится к лазерной технике, более конкретно к твердотельным лазерам с накачкой солнечным излучением, и может быть использовано в энергетических лазерных установках, лазерной химии, металлургии и других лазерных технологических процессах.Целью изобретения является павы шение КПД и выходной мощности лазера.На чертеже схематически изображен лазер.Лазер содержит гелиоконцентратор, состоящий из двух оптически сопряжен ных вогнутых зеркал 1 и 2, имеющих форму тел вращения, с центральным круговым отверстием 3 в большем зеркале 1, конический рефлектор 4 с внешней зеркальной поверхностью, расположенной на общей с зеркалами оси с теневой стороны большего зеркала, активный элемент 5, выполненный в . виде световодной спирали или цилиндрического набора световодов, распо ложенный по внутренней отражающей поверхности цилиндрической оболочки 6, соосной с зеркалами и коническим ,рефлектором, и. радиатор 7 охлаждения, соединенный с внешней поверхностью 30 отражающей оболочки.Устройство работает следующим образомБольшее вогнутое зеркало 1 фокусирует падающее на него солнечное излучение на меньшее. вогнутое зеркало 2. Благодаря софокусности и опти 1ческому сопряжению этих зеркал зеркало 2 формирует практически параллельный пучок лучей, падающий через 40 отверстие 3 в зеркале 1 на зеркальную поверхность конического рефлектора 4. Конический рефлектор 4 отражает падающий на него поток солнечного излучения на боковую поверхность лазерных световодов активного элемента, Поглощаясь в лазерных световодах, солнечное излучение инвертирует в них населенность активных центров (напри"+3мер, ионов Бй ) и индуцирует в них . 50 лазерное излучение, Распротраняясь в обе стороны вдоль световодов, ла"зерное излучение либо выходит изсвободного от зеркал выходного жгута световодов, либо проходит в них двойной путь, отражаясь от торцовых зеркал на другом конце световода, При этом охлаждение активного элемента осуществляется с помощью стационарного радиатора 7.Для более полного использования энергии накачки активной средой лазера излучение накачки, не поглощенное в лазерных световодах, после однократного поперечного прохода световодов отражается оболочкой 6 и опять попадает в световоды для повторного прохода в них.Предлагаемый: лазер с накачкой солнечным излучением позволяет преобразовывать солнечную энергию в лазерное излучение заданной мощности с общим КПД близким к предельному КПД используемой среды, и с автономной системой охлаждения активного элемента.формула изобретенияТвердотельный лазер с накачкойсолнечным излучением, содержащийгелиоконцентратор, включающий дваоптически сопряженных, имеющих формутел вращения вогнутых зеркала, вбольшем из которых имеется цейт-ральное круговое отверстие, конический рефлектор, расположенный на общейс зеркалами оптической оси с теневойстороны большего вогнутого зеркала,активный элемент и систему охлаждения,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения КПД и выходной мощности лазера, активный элемент выполнен в виде твердотельных световодов,конический рефлектор выполнен с зеркальным покрытием на его внешней поверхности и расположен так, что еговершина обращена к меньшему вогнутому зеркалу, в зоне его отражения соосно с конусом размещена отражающаяоболочка, с внутренней отражающейстороны которой размещены световодыактивного элемента, а система охлаждения выполнена в виде радиатора,установленного на внешней поверхностиотражающей оболочки,