DE2608619B2 - Gasentladungslaser - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Gasentladungslaser mit einer Entladungsröhre, an dereit beiden Enden die Reflektoren angeordnet sind, von denen mindestens einer ein kohärentes Lichtbündel durchläßt und mit wenigestens einer in der Nähe eines der Reflektoren in der Laserröhre angeordneten planparallelen transparenten Platte, die ein Brewsterfenster bildet, wobei die Wandstärke der Entladungsröhre größer ist als der Durchmesser des Entladungskanals.

Ein derartiger einstückiger Laser I aus der DE-OS 23 43 140 bekannt Bei Gasentladungslasern dieses Typs wird Licht das linear in der Einfallsebene auf das Brewsterfenster 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 DE-OS sind eine Anzahl Möglichkeiten zum Befestigen des Brewsterfensters in einem Ende der Laserröhre angegeben. Diesen Möglichkeiten ist gemeinsam, daß ein Ende der Laserröhre eine zylindrische Aushöhlung umfaßt, deren Achse zu der der Laserröhre parallel ist und in der das Brewsterfenster, das als ein zylindrischer Teil mit einem Durchmesser so gleich dem der zylindrischen Aushöhlung ausgebildet ist, durch Leimen, Schweißin und dgl. befestigt ist.

Diese Möglichkeiten weisen den Nachteil auf, daß die Durchmesser der zylindrischen Aushöhlung und des Brewsterfensters verhältnismäßig genau 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 Aushöhlung einen verhältnismäßig großen Durehmesser aufweist, das Brewsterfenster wegen der Festigkeit verhältnismäßig dick sein muß, was optische Verluste mit sich bringt, die den Wirkungsgrad des Gasentladungslasers herabsetzen.

Aus der DE-OS 17 64 912 ist ein Laser bekannt, bei dem die Reflektoren nicht unmittelbar an den Enden der Laserröhre, sondern mittels Hülsen befestigt sind, während die Brewsterfenster unmittelbar an den Enden der Laserröhre befestigt sind. Auch in diesem Fall müssen die Durchmesser der Röhre, der Hülse und des Brewsterfensters genau angepaßt sein.

Für Massenanfertigung von Lasern ist es jedoch wichtig, daß die Reflektoren unmittelbar an den Enden des Laserrohres befestigt werden können, da das einfach, billig und stabil ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Ga:.;ntladungslaser zu schaffen, dessen Massenfertigung mit den erforderlichen Genauigkeiten ohne zusätzlichen Aufwand möglich ist

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß das Brewsterfenster unmittelbar in einem in der Entladungsröhre angebrachten Schlitz befestigt ist

Der große Vorteil ist der, daß die zylindrische Aushöhlung fortgelassen werden und ein relativ dünnes Brewsterfenster mit einem verhältnismäßig beliebigen Durchmesser Anwendung finden kann.

Das Brewsterfenster kann auf einfache Weise mit einem Email, einem Leim oder mittels Schweißen im Schlitz befestigt werden. Der Schlitz kann während der Herstellung der Laserröhre dadurch angebracht werden, daß er darin durch Ultraschallschwingungen gepreßt oder gebohrt wird.

Bei Anwendung dieser Befestigungsweisen ist es möglich, das Brewsterfenster dünner als 200 μπι 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.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert, deren Figur einen schematischen Schnitt durch einen Gasentladungslaser zeigt.

Eine Hartglaskapillare 1 mit einem kapillaren Raum 7 bildet die Laserröhre des Gasentladungslasers. Der Außendurchmesser beträgt 9 mm und der Innendurchmesser 1,7 mm. Auf den zwei Enden der Laserröhre sind auf Auflageränder 6 die Reflektoren 2 und 3 angebracht, die mit dichroitischen zusammengesetzten Schichten 4 und 5 versehen sind. In dem Entladungsraum, der durch die Räume 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 eki Schlitz 17 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 19 ist im Schlitz 18 in der Nähe des Reflektors 2 befestigt. Dies hat den Vorteil, daß das Email 13 keine Vakuumabdichtung zu bilden braucht, wie das Email 13 bei dem Brewsterfenster 16 im Schlitz 17. Statt einens Emails können auch andere Abdiehtungsmittel, wie Epoxydkitt, Lötglas, Metallabdichtung, usw. verwendet werden.

Durch den kleinen Durchmesser der Kapillare kann ein dünnes Brewsterfenster mit einer Dicke von ± 160μΐτι verwendet werden. Ein derartiges Brewsterfenster ergibt eine Bündelverschiebung des Laserbündels von etwa 80 μιη was, sogar bei Anwendung eines

Hohlreflektors auf der Laserröhre, nicht wesentlich ist.

Wenn das Brewsterfenster außerdem die Vakuumabdichtung des Lasers sicherstellt, muß es dicker (etwa 1 mm) sein, so daß eine Verschiebung des Laserbündels quer zur Resonatorachse auftreten wird. 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 dor, daß sich die Schichten 4 und 5 nicht mehr der Gasatmosphäre der Entladung befinden und

dadurch weniger schnell verschmutzen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Gasentladungslaser mit einer Entladungsröhre an deren beiden Enden die Reflektoren angeordnet sind, von denen mindestens einer ein kohärentes Lichtbündel durchläßt, und mit wenigstens einer in der Nähe eines der Reflektoren in der Laserröhre angeordneten planparallelen transparenten Platte, die ein Brewsterfenster bildet, wobei die Wandstärke der Entladungsröhre größer ist als der Durchmesser des Entladungskanals, dadurch gekennzeichnet, daß das Brewsterfenster (16; 19) unmittelbar in einem in der Entladungsröhre (1) angebrachten Schlitz(17; 18) befestigt ist

2. Gasentladungslaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Brewsterfenster (16; 19) eine Dicke von weniger als 200 μπι aufweist

3. Gasentladungslaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Brewsterfenster (16; 19) eine Dicke "on mehr als 1 mm aufweist und außerdem die Vakuumabdichtung sichert