DE2608619A1

DE2608619A1 - Gasentladungslaser

Info

Publication number: DE2608619A1
Application number: DE19762608619
Authority: DE
Inventors: Kornelis Bulthuis; Bram-Johan Derksema; Hendrik Tjalling Dijkstra; Johannes Van Der Wal
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1975-03-13
Filing date: 1976-03-02
Publication date: 1976-09-16
Also published as: NL7502973A; BE839460A; US4052681A; CH600626A5; CA1053355A; GB1538115A; FR2304199A1; DE2608619C3; JPS51113598A; DE2608619B2; IT1057712B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gasentladungslaser, der wenigstens aus einer Entladungsröhre mit unmittelbar an den zwei Enden des die Laserröhre bildenden Teiles der Entladungsröhre befestigten Reflektoren besteht, von denen mindestens einer ein kohärentes Lichtbündel durchlässt, wobei wenigstens in der Nähe eines der Reflektoren in der Laserröhre eine planparallele transparente Platte angeordnet ist, die ein Brewsterfenster bildet, dessen Normale zu der Vorder- und Rückseite einen Winkel gleich dem Brewsterwinkel mit der Achse der Laserröhre einschliesst, welche Laserröhre aus einem verhältnismässig dicken Rohr mit einem kapillaren Kanal besteht.

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Ein derartiger einstückiger integraler Laser ist aus der niederländischen Offenlegungsschrift 6.908.3^1 bekannt. Bei Gasentladungslasern dieses Typs wird Licht, das linear in der Einfallsebene auf das Brevirst er fenster polarisiert ist, durch dieses Brewsterfenster hindurchtreten, ohne dass Verluste infolge Beschleunigungsreflexionen auftreten. Dies hat zur Folge, dass zwischen den Reflektoren nahezu lediglich die polarisierte Strahlung von stimulierter Emission verstärkt wird.

In der genannten niederländischen Patentanmeldung sind eine Anzahl Möglichkeiten zum Befestigen des Brewsterfenster in einem Ende der Laserröhre angegeben. Diesen Möglichkeiten ist gemeinsam, dass ein Ende der Laserröhre eine zylindrische Höhlung umfasst, deren Achse zu der der Laserröhre parallel ist und in der das Brewsterfenster, das als ein zylindrischer Teil mit einem Durchmesser gleich dem der zylindrischen Höhlung ausgebildet ist, durch Leimen, Schweissen u.dgl. befestigt ist.

Diese Möglichkeiten weisen den Nachteil auf, dass die Durchmesser der zylindrischen Höhlung und des Brewsterfensters verhältnxsmässxg %enau sein müssen, weil die Normale zu der Vorder- und Rückseite des Brewsterfensters sonst keinen Winkel gleich dem Brewsterwinkel (etwa 57°) mit der Achse der Laserröhre einschliesst.

Ein weiterer Nachteil ist der, dass, weil die zylindrische Höhlung einen verhältnismässig grossen Durchmesser aufweist, das Brewsterfenster wegen der Festigkeit

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verhältnismässig dick sein muss, was optische Verluste mit sich bringt, die den Wirkungsgrad des Gasentladungslasers herabsetzen.

Nach der Erfindung ist ein Gasentladungslaser der im ersten Absatz genannten Art dadurch gekennzeichnet, dass das Brewsterfenster mit mindestens einer seiner Seiten an einem Teil der Röhre befestigt ist, dessen Normale zu der Oberfläche dieses Teiles einen ¥inkel gleich dem Brewsterwinkel mit der Achse der Laserröhre einschliesst.

Der grosse Vorteil ist der, dass die zylindrische Höhlung fortgelassen werden und ein dünnes Brewsterfenster mit einem verhältnismässig beliebigen Durchmesser Anwendung finden kann.

Wenn das Brewsterfenster ausserdem die Vakuumabdichtung sicherstellt, soll es vorzugsweise dicker als 1 mm sein. Der Durchmesser bleibt verhältnismässig beliebig·

Der Teil der Röhre, dessen Normale zu der

Oberfläche dieses Teiles einen Winkel gleich dem Br^ewsterwinkel mit der Achse der Laserröhre einschliesst, kann u.a. durch einen Schlitz in der Röhre gebildet werden. In diesem Schlitz kann das BrewsteTrfenster auf einfache Weise mit einem Email, einem Leim oder mittels einer Schweisse befestigt werden. Der Schlitz kann während der Herstellung der Laserröhre dadurch angebracht werden, dass er darin durch Ultraschallschwingungen gepresst oder gebohrt wird.

Der genannte Teil der Röhre kann auch durch

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einen vertieften Teil einer Endfläche der Laserröhre gebildet werden. Dieser vertiefte Teil kann ebenfalls darin gepresst werden.

Bei Anwendung dieser Befestigungsweisen ist es möglich, das Brewsterfenster dünner als 200 /um zu machen, was nur eine geringe Verschiebung des Laserbündels zur Folge hat. Wenn das Brewsterfenster ausserdem die Vakuumabdichtung des Lasers sicherstellt, muss das Brewsterfenster dicker als 1 mm sein. Ein Vorteil ist dann, dass vor der Anbringung der Reflektoren zunächst die Gasentladung des Lasers getestet werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines Gasentladungslasers nach der Erfindung, und

Fig. 2 eine Befestigungsweise des Brewsterfensters nach der Erfindung.

In Fig. 1 ist schematisch ein Schnitt durch ein Ausführungsbexspiel eines Gasentladungslasers nach der Erfindung dargestellt, in dem ,eine Hartglaskapillare 1 mit einem kapillaren Raum 7 die Laserröhre bildet. Der Aussendurchmesser. beträgt 9 J™¹ und der Innendurchmesser 1.7 nun. Auf den zwei Enden der Laserröhre sind auf Auflagerändern 6 die Reflektoren 2 und 3 angebracht, die mit dichroitischen zusammengesetzten Schichten K und 5 versehen sind. In dem Entladungsraum, der durch die Räume

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7, 8, 9 und 10 gebildet wird, befinden sich Elektroden 11 und 12, die die Anode und Kathode der Entladungsröhre bilden. In der Nähe des Reflektors 3 ist in der Laserröhre 1 ein Schlitz I7 angebracht, in dem das Brewsterfenster 16 befestigt ist, dessen Normale einen Winkel gleich dem Brewsterwinkel (etwa 57°) mit der Achse der Laserröhre einschliesst. Der Schlitz muss derart breit sein, dass das Brewsterfenster leicht darin geschoben werden kann. Das Fixieren und Abdichten erfolgt mit einem Email 13, nachdem das Brewsterfenster im Schlitz angebracht ist.

Das Brewsterfenster I9 ist im Schlitz 18 in

der Nähe des Reflektors 2 befestigt. Dies hat den Vorteil, dass keine Vakuumabdichtung 13 benötigt wird, wie bei dem Brewsterfenster 16 im Schlitz I7. Statt eines Emails können auch andere Abdichtungsmittel, wie Epoxydkitt, Lötglas, Metallabdichtung, usw., verwendet werden.

Fig. 2 zeigt die Befestigung des Brewster-. fensters 20 auf einem vertieften Teil der Laserröhre 1. Auch dies kann mit einem Email I3 erfolgen.

Durch den kleinen Durchmesser der Kapillare kann ein dünnes Brewsterfenster mit einer Dicke von _+ 160 /um verwendet werden. Ein derartiges Brewsterfenster ergibt eine Bündelverschiebung (Offset) des Laserbündels von etwa 80 /um, was, sogar bei Anwendung eines Hohlreflektors auf der Laserröhre, nicht wesentlich ist,

Wenn das Brewsterfenster ausserdem die Vakuum-

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abdichtung des Lasers sicherstellt, muss·es dick (etwa 1 mm) sein und wird wohl Offset des Laserbündels auftreten. Diese Abdichtung hat aber einen anderen Vorteil: die Reflektoren 2 und 3 brauchen dann erst befestigt zu werden, wenn die gewünschte Entladung erhalten ist. Ein zusätzlicher Vorteil ist der, dass sich die Schichten k und nicht mehr in der Gasatmosphäre der Entladung befinden und dadurch weniger schnell verschmutzen.

Es versteht sich, dass für einen Fachmann

verschiedene Abwandlungen der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung möglich sind, ohne dass der in den Ansprüchen und der Beschreibung angegebene Rahmen der Er-findung verlassen wird.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE .

. 1 .y Gasentladungslaser, der mindestens aus einer Entladungsröhre mit unmittelbar an den zwei Enden des die Laserröhre bildenden Teiles der Entladungsröhre befestigten Reflektoren besteht, von denen mindestens einer ein kohärentes Lichtbündel durchlässt, wobei wenigstens in der Nähe eines der Reflektoren in der Laserröhre eine planparallele transparente Platte angeordnet ist, die ein Brewsterfenster bildet, dessen Normale zu der Vorder- und Rückseite einen Winkel gleich dem Brewsterwinkel mit der Achse der Laserröhre einschliesst, welche Laserröhre aus einem verhältnismässig dicken Rohr mit einem kapillaren Kanal besteht, dadurch gekennzeichnet, dass das Brewsterfenster mit mindestens einer seiner Seiten an einem Teil der Röhre befestigt ist, dessen Normale zu der Oberfläche dieses Teiles einen Winkel gleich dem Brewsterwinkel mit der Achse der Laserröhre einschliesst.
2. Gasentladungslaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Teil der Röhre durch einen Schlitz in der Röhre gebildet wird.
3. Gasentladungslaser nac*h Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Teil der Röhre durch einen vertieften Teil einer Endfläche der Laserröhre gebildet wird.
4. Gasentladungslaser nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Brewsterfenster eine Dicke von weniger als 200 /um aufweist,

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■wobei die Reflektoren die Vakuumabdichtung sicherstellen,
5. Gasentladungslaser nach einem der Ansprüche 1,

2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Brewsterfenster eine Dicke von mehr als 1 mm aufweist und ausserdem die Vakuumabdichtung sicherstellt.

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