Импульсный лазер с поперечным разрядом

(51) 6 з оя ЗОБРЕТ 12 етельств СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИКГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ПИСАНИЕавторскому свид(71) Институт сильноточной электроники СО АНСССР(56) Авторское свидетельство СССР й И 26380, кл.Н 013 3/097, 1988.Авторское свидетельство СССР й 713468, кл,Н 018 3/09, 1979.Мельченко С.В. и др. ЭлектроразрядныйКтС 3-лазер с энергией излучения 0,6 Дж. - Письмв ЖТФ. 1986, т.12, в.3, с 171-175.(57) Сущность изобретения: импульсный лазер с поперечным разрядом содержит оптический резонатор 1 и цилиндрическую разрядную камеру 2 из диэлектрика Внутри камеры расположены два основных электрода 3, 4, один из которых сетчатый. Основные электроды расположены в одном попу- цилиндре разрядной камеры так что расстояние от сетчатого электрода до горизонтальной плоскости симметрии разрядной камеры М и минимальное расстояние от боковой поверхности сетчатого электрода до внутренней поверхности разрядной камеры Н, удовлетворяют соотношениям: (йд)М)-1/5 й, б Н 1/3 4 где й - внутренний радиус разрядной камеры б - зазор между основными электродами. 1 ил,1816175 50 55 Изобретение относится к квантовойэлектронике и может быть использованопри разработке импульсных лазеров с накачкой поперечным разрядом,Целью изобретения является повышение энергии излучения лазера при длительной работе без обновления рабочей смеси,На чертеже приведена конструкцияпредлагаемого импульсного лазера с поперечным разрядом. 10Лазер содержит оптический резонатор1 и цилиндрическую разрядную камеру 2 издиэлектрика. Внутри разрядной камеры 2расположены два основных электрода 3, 4,Основной электрод 3 выполнен сетчатым. 15При этом основные эяектроды 3 и 4 расположены в одном полуцилиндре камеры 2так, что расстояние от сетчатого электрода3 до горизонтальной, плоскости симметриикамеры 2-М и минимальное расстояние от 20боковой поверхности сетчатого электрода 3до внутренней поверхности рабочей камеры2-Н,Импульсный лазер с поперечным разрядом работает следующим образом. 25 От генератора накачки импульс напряжения подается на основные электроды 3, 4. Через некоторое время (50-100) нс между основными электродами 3 и 4, благодаря 30 предварительной ионизации, формируется объемный разряд и осуществляется полезный энерговклад от генератора накачки. С помощью резонатора 1 формируется лазерное излучение. При разряде газ между алек тродами 3 и 4 нагревается и во все стороны распространяются ударные волны, которые отражаются от боковых стенок рабочей камеры 2 и направляются в верхнюю ее часть, Также перемещение нагретого газа в верх нюю часть рабочей камеры 2 осуществляется за счет конвекции. С другой стороны через сетку в сетчатом электроде 3 газ из верхней части рабочей камеры 2 поступает в разрядный промежуток между основными 45 Формула изобретения ИМПУЛЬСНЫЙ ЛАЗЕР С ПОПЕРЕЧНЫМ РАЗРЯДОМ, содержащий оптический резонатор и цилиндрическую рабочую камеру из диэлектрика, внутри которой расположены два основных электрода, один из которых сетчатый, отличающийся тем, что, с целью повышения энергии излучения лазера при длительной работе .без обновления рабочей смеси, основные электроды расположены в одном полуцилиндре камеры так, что расстояние от сетчатого электрода до горизонтальной плоскости электродам 3 и 4, За счет этого осуществляется постоянное перемешивание рабочего газа, увеличивая энергию излучения лазера при длительной его работе,В лазере была исследована генерация в азоте (Л= 337 нм); смеси Не-Хе (Л= 2,03 мкм) и смеси Не-Н 2-СО 2 (Л= 10,6 мкм), Поведение генерации в данных смесях при изменении Н и М было подобно поведению генерации в смесях Не(йе)-Хе-Н С (Л= 308 нм). Так при исследовании генерации в азоте, оптимальное давление которого составляло "100 Торр, уменьшение М более, чем М = 1/5 В приводило к плавному уменьшению энергии излучения при длительной работе лазера на одной порции смеси по сравнению с установкой М1/5 В и составило для М = =1/7 Вщ 10%, а для М = 1/10 В 15%. При М(Вд) на характеристики излучения лазера начинал оказывать влияние профиль электродов, так как в этом случае толщина электрода 4 должна составлятьд. Что приводит к усилению электрического поля на краях электродов и ухудшает однородность лазерного излучения по сечению выходного пучка, а при М = (В,5 б) начала уменьшаться энергия излучения.Сравнение экспериментального образца и прототипа проводилось при одинаковых генераторах накачки и равных радиусах рабочей камеры (В = 80 мм), Энергия излучения измерялась на Л= 308 нм при частоте . повторения 0,5 с, Межэлектродный зазор в обоих лазерах д = 30 мм, В заявляемом лазере согласно соотношениям (Вб)М1/5 В и 1/ЗбНб, были выбраны значения величин М = 20 мм, а Н = =15 мм. Энергия излучения в начале работы (-100 первых импульсов) в обоих лазерах была одинаковой, а пди длительной работе, например, через -10 импульсов в предлагаемом лазере энергия излучения не изменилась, а в прототипе уменьшилась на м 20% симметрии камеры М и минимальноерасстояние от боковой поверхности сетчатого электрода до внутренней поверхности камеры Н удовлетворяют соотношениям(В - 2 с 3)М1 / 5 В,1/ЗНгде В. - внутренний радиус рабочейкамеры;б - зазор между основными электродами,при этом второй основной электродрасположен между сетчатым электродоми стенкой рабочей камеры,