[其他]列陣式TE型脈沖氣體激光器

無效

• 申請號: 87211030
• 申請日: 1987-08-01
• 公開（公告）號: CN87211030U
• 公開（公告）日: 1988-08-31
• 發明（設計）人: 潘承志;翟明;李嘉平;唐桂平;劉秀云
• 申請（專利權）人: 電子工業部第十二研究所
• 主分類號: H01S3/10
• 分類號: H01S3/10;H01S3/22
• 代理公司: 電子工業部專利服務中心
• 代理人: 李勤媛

本實用新型為TE型脈沖氣體激光器，屬于激光技術領域。

在已有的脈沖氣體激光器中，通常都是一臺激光器輸出一束激光，要想獲得大能量或多波長的激光輸出，則要將振盪器——放大器系統聯合使用，或采用多臺激光器聯合使用。例如，就CO₂激光器而言，中國科學院長春光機所研制了TEA脈沖CO₂激光振盪器——放大系統，以提高激光輸出功率（“中國激光”雜志，1986年Vol13，№1）；又如E.Borsella等人應用兩臺不同波長輸出的TEA脈沖CO₂激光器，同時激勵SF₆分子（Chemical Physics 1981年Vol63P219）。這種聯合使用，不僅體積龐大，而且很難獲得同步的輸出，要想獲得多個波長組合輸出，就更加困難，即使組裝可行，價格也必然昂貴。

本實用新型的目的，是針對上述困難，設計出在同一臺TE型脈沖氣體激光器中，產生多束同步激光組合輸出，在盡可能緊湊的體積下，以一臺激光器代替多臺激光器的聯合使用，獲得多波長或高功率激光輸出。

本設計是在氣體激光器內采用一種列陣式排布結構，即陽極（1）、陰極（2）及預電離器（3）組成多個放電單元，按照列陣式排布，這種排布結構可以是線性列陣、對稱性列陣或圓周形列陣等不同形式，這種列陣排布可使管內多個放電單元保持一致性。在組合電極中，引線（6）將陽極（1）與預電離器介質管內的導體棒相連，各陽極引線（4）接至外部脈沖電路，各陰極與地線（5）相連并接至外線路。在外線路中，使用同一個觸發開關，以確保在相同的條件下，實現多單元的同步脈沖氣體放電，完成一臺激光器能平行地輸出多束同步激光，它們分別由各諧振腔輸出窗（7）輸出。該多束激光可以分束使用，也可合束使用。各激光束可以調諧在具有相同波長或不同波長的狀態下工作。

本設計的主要優點，是在體積小、重量輕、結構緊湊的前提下，實現由一臺激光器輸出多束同步激光，代替多臺激光器使用，當采用適當的光路時，可做成振盪器——放大器系統、注入式鎖模系統或組成折迭式長腔，以獲得所需的高質量、大功率的激光輸出。

附圖說明：

圖1為線性列陣TE型脈沖氣體激光器示意圖。

圖2為對稱性列陣TE型脈沖氣體激光器示意圖。

圖3為圓周形列陣TE型脈沖氣體激光器示意圖。

其中：（1）－陽極????????（2）－陰極????????（3）－預電離器

（4）－陽極引線????????（5）－地線????????（6）－引線

（7）－諧振腔輸出窗

本設計所指的列陣排布結構，可以選擇上述附圖中任意一種形式，所相應的激光器外形，可選用圓筒型或長方筒型。本列陣結構適用于CO₂、N₂和準分子等各種脈沖氣體激光器。利用氣體循環和冷卻系統，可制成高重復頻率器件。

實施舉例，按照列陣排布設計，制成了TEA型脈沖CO₂激光器，管內充氣比為CO₂：N₂：H₂＝1：1：3，總氣壓為一個大氣壓，管內采用了四組放電單元的圓周形列陣排布結構，采用張氏電極，尺寸為150×23.6×8.4立方毫米。當觸發開關啟動時，可同時在四組放電單元中產生四束脈沖激光輸出，經實測，工作電壓在20～30千伏范圍內，所形成的四束激光，其每組放電體積為130×8×8立方毫米，每束激光輸出能量大約為50毫焦耳，當改變氣體組份，光脈沖寬度可在50～200毫微秒范圍內變化。四束激光的同步誤差為±5毫微秒。

這種多束激光器應用領域很廣，可用于激光化學、激光物理、激光同位素分離、醫療和軍事上多目標同時探測以及高精度測距等。