SU1597067A1 - Газовый УФ-лазер с накачкой СВЧ-излучением - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к кваиговой злектронике и может быть использовано в газовых УФ-лазерах с накачкой СВЧ излучением. Цель изобретени  - повышение энергии в импульсе генерации путем возбуждени  активной среды поперечным СВЧ разр дом. Лазер содержит квазиоптическое фокусирую1дее зеркало в виде поверхности второго пор дка, например, в виде параболического цилиндра, фокальна  Лини  которого совмещена с оптической осью резонатора. В резонаторе расположена активна  газова  среда. Источник СВЧ- излучени  оптически св зан с фокусирующим зеркалом так, что направление падени  илпучени  на •^'^р^'^.по сссг.^дг- ет с его главной оптической осью. 1 ил.слсИзобретение относитс  к квантовой электронике и может быть использовано в качестве источника электромагнитного излучени  ультрафиолетового диапазона в ус- тано.вках физического эксперимента, в технологических установках, а также в качестве задающего генератора мощных усилительных систем.Цель изобретени  - повышение мощно-, сти и энергии импульса генерации.На чертеже показан предлагаемый УФ- лазер.Газовый УФ-лазер содержит генератор СВЧ-излучени , оптически св занный посредством параболического цилиндрического зеркала 1 с рабочей средой 2,. размещенной вдоль оси оптического резонатора, образованного зеркалами 3 и 4, Фокальна  лини  параболического цилиндрического зеркала совмещена с осью оптического резонатора. Генератор СВЧ-излучени  располо-жен относительно зеркала так, что направление падени  СВЧ-излучени  на зеркало совпад ет с осью симметрии параболмче- ского зеркала. Рассто ние F от фокальной линии до вершины параболического зеркала и размер Н апертуры зеркала удовлетвор ют следующим услови м:F>&A(1)Н >& 4 F , '(2)где Я- длина волны'СВЧ-излучени .Газовый УФ-лазер работает следующим образом.СВЧ-излучение накачки от генератора направл ют на зеркало 1 вдоль его главной оптической оси, в плоскости симметрии, при этом зеркало 1 фокусирует СВЧ-излучение в ограничоенной области пространства вдоль оги'ической оси резонатора 3 и 4. По достижении СВЧ-мощностью порогового значени  в активной среде 2 происходит зажигание протйженного СВЧ-разр да. вы-ел ю XJ оо ^

Description

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано в газовых УФ-лазерах с накачкой СВЧ излучением. Цель изобретения - повышение энергии в импульсе генерации путем возбуждения активной среды поперечным СВЧ разрядом. Лазер содержит квазиоптическое фокусирующее зеркало в виде поверхности второго порядка, например, в виде параболического цилиндра, фокальная

\ линия которого совмещена с оптической

' осью резонатора. В резонаторе расположена активная газовая среда. Источник СВЧизлучения оптически связан с фокусирующим зеркалом так. что направление падения излучения на ^р’-'тле гевг.зда- ~ ет с его главной оптической осью. 1 ил.

(/>

С

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано в качестве источника электромагнитного излучения ультрафиолетового диапазона в установках физического эксперимента, в технологических установках, а также в качестве задающего генератора мощных усилительных систем.

Цель изобретения - повышение мощно-, сти и энергии импульса генерации.

На чертеже показан предлагаемый УФлазер.

Газовый УФ-лазер содержит генератор СВЧ-излучения, оптически связанный посредством параболического цилиндрического зеркала 1 с рабочей средой 2,. размещенной вдоль оси оптического резонатора, образованного зеркалами 3 и 4. Фокальная линия параболического цилиндрического зеркала совмещена с осью оптического резонатора. Генератор СВЧ-излучения расположен относительно зеркала так, что направление падения СВЧ-излучения на зеркало совпадает с осью симметрии параболического зеркала. Расстояние Г от фокальной линии до вершины параболического зеркала и размер Н апертуры зеркала удовлетворяют следующим условиям:

Е >Л (1)

Н > 4 Е , (2)

где λ- длина волны'СВЧ-излучения.

Газовый УФ-лазер работает следующим образом.

СВЧ-излучение накачки от генератора направляют на зеркало 1 вдоль его главной оптической оси, в плоскости симметрии, при этом зеркало 1 фокусирует СВЧ-излучение в ограничоенной области пространства вдоль оптической оси резонатора 3 и 4. По достижении СВЧ-мощностью порогового значения в активной среде 2 происходит зажигание протяженного СВЧ-разряда, вы1597067 А1

3

1597067

4

тянутого в направлении, перпендикулярном направлению падения СВЧ-излучения от генератора. Формируемая зеркалом 1 при выполнении условий (1) и (2) сходящаяся квазицилиндрическая волна обеспечивает полное поглощение СВЧ-излучения в плазме разряда, где происходит формование однородной инверсной среды, Вывод УФйзлучения генерации осуществляется через одно из зеркал 3 и 4 резонатора лазера,.

В других случаях выполнения газового УФ-лазера с СВЧ-накачкой для фокусировки допустимо использование квазиоптичеСких фокусирующих зеркал, выполненных в виде поверхности второго порядка, например, сегментов цилиндрических эллипсоидов, при этом должны быть удовлетворены условия, обеспечивающие образование сходящейся квазицилиндрической волны СВЧизлучения в области фокусировки.

В конкретной реализации газового УФ-лазера с СВЧ-накачкой при использовании в качестве рабочей среды азота, размещенного в стеклянной трубке диаметром 20 мм и длиной 800 мм, получены гладкие импульсы генерации УФ-излучения мощностью порядка 60-70 кВт с длительностью около 30 нс при изменении давления азота

зер с накачкой СВЧ-излучением может быть эффективно реализован при использовании а качестве рабочих сред смесей Мг:Аг, а также Хе:№:НС1 и др.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Газовый УФ-лазер с накачкой СВЧ-излучением, содержащий генератор СВЧ-излучения, связанный через тракт передачи СВЧ-излучения с рабочей средой, размещенной вдоль оси оптического резонатора, о т. л ичающийся тем. что, с целью повышения мощности и энергии импульса генерации, тракт передачи СВЧ-излучения выполнен в виде параболического цилиндрического вогнутого зеркала, фокальная линия которого совмещена с осью оптического резонатора, генератор СВЧ-излучения расположен относительно зеркала так, что направление падения СВЧ-излучения на зеркало совпадает с осью симметрии параболического зеркала, при этом расстояние Р от фокальной линии до вершины параболического зеркала и размер Н апертуры зеркала удовлетворяют следующим условиям:

   Р >λ Н>4Р,