DE1764652A1 - Gaslaser - Google Patents
GaslaserInfo
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
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- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
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Description
B 3774
AGENCY OF INDUSTRIAL SCIENCE & TECHNOLOGY 3-1, Kasumigaseki 1 chome, Chiyoda-ku, TOKYO / JAPAN
Gaslaser
Die Erfindung betrifft einen Gaslaser, der eine elektrische Entladungsröhre
enthält, deren einem Ende ein Kathodenraum und deren anderem Ende ein Anodenraum zugeordnet ist und der zwei Spiegel aufweist,
von denen der eine an einer Wand des Kathodenraumes und der andere an einer Wand des Anodenraumes derart angeordnet ist, daß sich die
Spiegel in Richtung der Achse der Entladungsröhre gegenüberliegen.
Ni/Je . 109840/1333
In jüngster Zeit sind Gaslaser entwickelt worden, die ein Mischgas
enthalten, das unter niedrigem Druck steht. Diese Laser werden auf verschiedene Weise auf den Gebieten der Physik und der Ingenieurtechnik
eingesetzt.
Um die Spektrallinien sehr geringer Breite, die ein Merkmal der
Laserstrahlen sind, wirksam auszunutzen, ist es erforderlich, die Wellenlänge der Laserstrahlen zu stabilisieren. Zu diesem Zweck muß
eine Konstruktion verwendet werden, die die beiden reflektierenden Spiegel, die den Laserresonator bilden, in einer genau eingestellten
Entfernung voneinander hält und von außen wirkende Einflüsse, wie z.B. mechanische Vibrationen, Schallwellen u.a., ausschaltet. Ferner
ist es wünschenswert, daß die oben genannte Konstruktion es möglich macht, den Abstand zwischen den reflektierenden Spiegeln nachzuregeln,
wenn dieser sich beispielsweise durch Temperaturänderungen in dem Mischgas innerhalb der Laserröhre verändert.
Bei den bekannten Lasern mit außenliegenden Spiegeln kann der Abstand
leicht eingestellt werden. Es ist auch bekannt, bei Gaslasern mit innenliegenden Spiegeln die Entfernung zwischen den Spiegeln einzustellen,
indem man Teile der Laserröhre durch einen Metallbalg
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verbindet, wobei jedoch die Mittel zur Einstellung der Entfernung zwischen den Spiegeln sehr kompliziert sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung soll ein Gaslaser mit innenliegenden
Spiegeln vorgeschlagen werden, bei dem der Abstand zwischen den Spiegeln leicht eingestellt werden kann, bei dem es möglich ist,
stabile elektrische Entladungen bei niedrigeren Spannungen als bei den üblichen Gaslasern aufrecht zu erhalten, und der in einfacher Weise
eine Frequenzmodulation gestattet.
Diese Aufgaben wurden bei einem Gaslaser der eingangs beschriebenen
Art gelöst durch eine der Einstellung des Spiegelabstandes dienende Anode, die die Wand des im wesentlichen zylindrischen Teils des Anodenraumes
bildet und deren Länge in axialer Richtung veränderbar ist.
Besonders bevorzugt wird dabei eine Ausführungsform der Erfindung,
bei der die Anode aus einem Metallbalg besteht, an den sich beiderseits luftdicht mit dem Metallbalg verbundene doppel wandige Zylinder
anschließen, wobei sich besondere Vorteile ergeben, wenn gleichzeitig als Elemente zum Bewirken der Längenänderung der Anode ein
oder mehrere piezoelektrische Elemente Anwendung finden, als deren Widerlager Isolatoren dienen, die jeweils auf der Außenwand der
beiden doppelwandigen Metallzylinder befestigt sind.
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Insbesondere hat es sich dabei als günstig erwiesen, die piezoelektrischen
Elemente jeweils aus mehreren dünnen Plättchen aus piezoelektrischem Material aufzubauen, die durch leitfähige Schichten miteinander verbunden
sind.
Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
teilweise im Schnitt;
weise im Schnitt entlang der Linie Π-Η.
Der Gaslaser gemäß Fig. 1 weist zwei Quarzzylinder 1 und 2 auf, die an
ihren einander abgewandten Enden Spiegel 8 und 9 tragen. Die einander zugewandten Enden der beiden Quarzzylinder sind mit den inneren Zylindern 3 und 5 der doppelwandigen Metallzylinder 4 und 6 verbunden. Das
jeweils andere Ende der beiden doppelwandigen Metallzylinder 4 und 6 ist luftdicht mit einem Metallbalg 7 verbunden, mit dessen Hilfe die
Länge der Laserröhre in axialer Richtung verändert werden kann.
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Auf dem Außenmantel der beiden doppelwandigen Metallzylinder 4 und 6
sind Isolatoren 10 und 11 angebracht, die aus Glas, Hartkeramik oder
ähnlichem Material bestehen und an den Zylindern 4 und 6 durch Scheiben 12 und 13 befestigt sind. Zwischen den Isolatoren 10 und 11 sind drei
zylindrische piezoelektrische Elemente 14 angeordnet. Ihre Enden sind an den Isolatoren 10 und 11 befestigt, so daß sich ein bestimmter
Abstand zwischen den Isolatoren aufrechterhalten läßt, der schließlich
durch eine Spannung geregelt werden kann, die einer nicht dargestellten
Regelspannungsquelle entnommen wird, die mit den piezoelektrischen
Elementen 14 verbunden ist. In der Zeichnung ist angedeutet, daß die piezoelektrischen
Elemente 14 jeweils aus dünnen Plättchen aus piezoelektrischem Material aufgebaut sind, die durch leitfähige Schichten miteinander verbunden
sind.
Innerhalb der Laser röhre ist eine elektrische Entladungsrähre 15 so angeordnet,
daß die optische Achse der Spiegel 8 und 9 durch sie hindurchgeht. Die Entladungsröhre wird von einer Trennwand 17 und Halterungen 18 getragen.
Die Trennwand 17 trennt die Laserröhre in eine Kathodenkammer 19, die eine geheizte Kathode 21 enthält und in eine Anodenkammer 20, deren
Anode aus den doppelwandigen Metallzylindern 4 und 6 und dem Metallbalg 7 besteht.
ID-Ji ^ / 1 333
In der Laserröhre ist ein Mischgas enthalten, das unter geringem Druck
steht. Die Anode, bestehend aus den doppelwandigen Metallzylindern und dem Metallbalg, ist mit der Gleichstromversorgung 22 verbunden und die
elektrische Entladungsröhre 15 ist zwischen der Anode und der geheizten
Kathode 21 so angeordnet, daß sich eine elektrische Entladung ergibt. Man erkennt, daß auf diese Weise stabile Laserschwingungen aufrechterhalten
werden können.
Bei dem beschriebenen Aufbau des Lasers gemäfi der Erfindung wird das
anodenseitige Ende der elektrischen Entladungsröhre 15 von der zylindrischen
Anode umgeben. Aus diesem Grunde kann die elektrische Entladung
bei niedrigerer Spannung als bei den üblichen Lasern stattfinden und außerdem
ist es möglich, die Schäden zu verhindern, die an dem Spiegel 9
durch Aufprallen von Elektronen entstehen, da die Elektronen nach Durchlaufen
der Entladungsröhre 15 von deren anodenseitigem Ende in Richtung auf die dieses Ende umgebende Anode abgelenkt werden.
Da die drei in der beschriebenen Weise aufgebauten piezoelektrischen
Elemente 14 parallel zu der Gleich- oder Wechselstrom-Regelspannunge quelle liegen, kann der Abstand zwischen den Spiegeln durch eine Regelung
dieser Regelspannung fein eingestellt werden. Dementsprechend
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kann die Auswahl der Schwingungsfrequenzen oder eine Frequenzmodulation
leicht durchgeführt werden.
Bei dem betrachteten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden drei
piezoelektrische Elemente verwendet. Eine entsprechende ebenfalls günstige Arbeitsweise des Gaslasers kann jedoch auch erreicht werden, wenn ein
kreisringförmiges piezoelektrisches Element verwendet wird, das einen
inneren Durchmesser aufweist, der größer als derjenige der doppelwandigen Metallzylinder 4 und 6 ist.
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Claims (4)
1. Glaslaser, der eine elektrische Entladungsröhre enthält, deren einem
Ende ein Kathodenraum und deren anderem Ende ein Anodenraum zugeordnet ist, und der zwei Spiegel aufweist, von denen der eine an einer
Wand des Kathodenraumes und der andere an einer Wand des Anodenraumes derart angeordnet ist, daß sich die Spiegel in Richtung der Achse der Entladungsröhre gegenüberliegen, gekennzeichnet durch eine der Einstellung
des Spiegelabstandes dienende Anode, die die Wand des im wesentlichen zylindrischen Teils des Anodenraumes'bildet und deren Länge in axialer
Richtung veränderbar ist.
2. Gaslaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode
P aus einem Metallbalg (7) und zwei der mit luftdicht verbundenen doppel
wandigen Zylindern (4,6) besteht.
3. Gaslaser nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum
Bewirken der Längenänderung der Anode ein oder mehrere piezoelektrische Elemente (14) vorgesehen sind, als deren Widerlager Isolatoren
(10, 11) dienen, die auf der Außenwand der beiden doppelwandigen Metallzylinder (4, 6) befestigt sind.
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4. Gaslaser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die piezoelektrischen
Elemente (14) jeweils aus mehreren dünnen Plättchen aus piezoelektrischem Material aufgebaut sind, die durch leitfähige Schichten
miteinander verbunden sind.
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Lee rseite
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (3)
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DE1764652A Expired DE1764652C3 (de) | 1967-07-11 | 1968-07-11 | Gaslaser |
Family Applications Before (1)
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---|---|---|---|
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Country Status (2)
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Families Citing this family (1)
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---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (2)
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US3166673A (en) * | 1962-08-10 | 1965-01-19 | Fisher | Modulation of lasers by magneto-striction |
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1968
- 1968-07-08 US US743154A patent/US3568089A/en not_active Expired - Lifetime
- 1968-07-11 DE DE1997397U patent/DE1997397U/de not_active Expired
- 1968-07-11 DE DE1764652A patent/DE1764652C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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Legal Events
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E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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