DE19927288A1 - Resonator für einen HF-angeregten Laser - Google Patents
Resonator für einen HF-angeregten LaserInfo
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Abstract
Beschrieben wird ein Resonator für einen HF-angeregten Gaslaser, mit einer wenigstens zwei Elektroden aufweisenden Elektrodeneinrichtung, einem mehrere Teilentladungsräume aufweisenden Gasentladungsraum, und einer Spiegelanordnung, die einen Rückspiegel, einen Auskoppelspiegel sowie wenigstens einen Retroreflektor aufweist, die den zwischen Rück- und Auskoppelspiegel laufenden Laserstrahl derart umlenkt, daß er die Teilentladungsräume durchläuft. DOLLAR A Die Erfindung zeichnet sich durch folgende Merkmale aus: DOLLAR A - jedem Teilentladungsraum sind zwei Elektrodenflächen zugeordnet, DOLLAR A - die Ausdehnung jedes Teilentladungsraums parallel zu den Elektrodenflächen und senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des Laserstrahls ist wenigstens doppelt so groß wie die Ausdehnung des Teilentladungsraumes senkrecht zur Oberfläche und senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des Laserstrahls, DOLLAR A - zwischen benachbarten Teilentladungsräumen sind Elektroden gleichen Potentials angeordnet.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Resonator für einen HF-angeregten
Laser gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Resonatoren werden u. a. für CO2-Laser eingesetzt, die zur Be
arbeitung und insbesondere zum Schneiden oder Schweißen von Werk
stücken aller Art verwendet werden können.
Ein Resonator, von dem bei der Formulierung des Oberbegriffs des Pa
tentanspruchs 1 ausgegangen worden ist, ist aus der DE 38 13 572 A1
bekannt. Weitgehend ähnliche Resonatoren sind in der DE 37 16 873 A1
oder der DE 38 13 569 A1 beschrieben.
Bei dem in der DE 38 13 572 A1 beschriebenen Resonator sind zwei Re
troreflektoren vorhanden, die den Strahlengang des Lasers mehrfach fal
ten.
Weiterhin ist aus der DE 41 02 079 A1 ein Excimer-Laser bekannt, bei dem
ein Stapel von Entladungselektroden vorgesehen ist. Dieser Stapel wird
von einem - an einer anderen Stelle von einem getrennten Laser erzeug
ten - Ionisations-Laserstrahl mäanderförmig durchlaufen. Der "eigentliche"
Laserstrahl wird nur in dem Zwischenraum zwischen zwei Elektroden hin-
und herreflektiert. Da die Höhe des Stapels und die Breite der Elektroden
maßgeblich für den Querschnitt des Laserstrahles sind, kann man einen
vergleichsweise großen Querschnitt erhalten. Nachteilig bei der bekannten
Vorrichtung ist jedoch, daß ein zusätzlicher Ionisations-Laserstrahl einge
setzt wird, so daß nicht nur die Endspiegel des eigentlichen Laserstrahls,
sondern auch die für den Ionisations-Laserstrahl vorgesehenen Retrore
flektoren justiert werden müssen.
Weiterhin sind Resonatoren anderer Gattung aus den US-PS 5,689,523
und 5,648,980 bekannt:
In diesen Druckschriften sind Laserresonatoren mit einem sternfömigen Querschnitt beschrieben, bei denen es sich um keine stabilen Resonatoren im eigentlichen Sinne handelt. Vielmehr handelt es sich um eine Mehrzahl voneinander unabhängiger Laser, deren Einzelstrahlen erst durch kompli zierte Spiegelanordnungen zu einem nicht kohärenten Strahlenbündel ver einigt werden.
In diesen Druckschriften sind Laserresonatoren mit einem sternfömigen Querschnitt beschrieben, bei denen es sich um keine stabilen Resonatoren im eigentlichen Sinne handelt. Vielmehr handelt es sich um eine Mehrzahl voneinander unabhängiger Laser, deren Einzelstrahlen erst durch kompli zierte Spiegelanordnungen zu einem nicht kohärenten Strahlenbündel ver einigt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Resonator und insbeson
dere einen stabilen Resonator für einen HF-angeregten Laser gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, daß die Teilstrahlen
gänge ein großes Volumen des Lasermediums durchdringen, und bei dem
trotzdem eine effektive HF-Anregung bei vergleichsweise einfacher Abfuhr
der Verlustleistung möglich ist.
Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 angege
ben. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 2 fol
gende.
Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, ein großes aktives Vo
lumen des Lasermediums eines gattungsgemäßen Laserresonators durch
eine Abkehr von einem rotationssymmetrischen Querschnitt jedes Teil
strahlengangs zu erreichen. Insbesondere kann der Querschnitt des La
serstrahls jedes Teilstrahlengangs zumindest annähernd rechteckförmig
sein.
Durch den nicht rotationssymmetrischen Strahl des Lasers "überstreicht"
der Laser bei vergleichsweise wenigen Faltungen ein großes Volumen, so
daß der Laser eine hohe Leistung haben kann. Um das Lasermedium ge
rade bei einem Hochleistungslaser in einfacher und dennoch effektiver
Weise anregen zu können, sind jedem Teilentladungsraum, d. h. jedem
zwischen zwei Umlenkungen verlaufenden Laser-Teilstrahlengang zwei
Elektrodenflächen zugeordnet. Damit kann die erforderliche hohe HF-
Leistung effektiv in das Lasermedium eingekoppelt werden. Dies gilt insbe
sondere dann, wenn der Abstand der jedem Teilentladungsraum zugeord
neten Elektrodenflächen klein im Vergleich zu der Ausdehnung jeder Elek
trodenfläche in Richtung der Ausbreitung des Laserstrahls und bevorzugt
auch klein im Vergleich zu der Ausdehnung jeder Elektrodenflächen senk
recht zur Ausbreitungsrichtung des Laserstrahls ist. Die Ausdehnung jedes
Teilentladungsraums parallel zu den Elektrodenflächen und senkrecht zur
Ausbreitungsrichtung des Laserstrahls ist erfindungsgemäß wenigstens
doppelt und bevorzugt wenigstens fünfmal so groß wie die Ausdehnung
des Teilentladungsraumes senkrecht zur Oberfläche der Elektroden und
senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des Laserstrahls.
Weiterhin sind erfindungsgemäß zwischen benachbarten Teilentladungs
räumen Elektroden gleichen Potentials angeordnet. Hierdurch wird nicht
nur die Ansteuerung erleichtert, sondern es werden auch Überschläge zwi
schen benachbarten Elektroden verhindert. Außerdem läßt sich so ein
kompakter Aufbau erzielen.
Bevorzugt ist ein stabiler Resonator. Hierfür ist es erforderlich, daß die
Umlenkung zwischen zwei nacheinander durchlaufenen Teilentladungs
räumen, d. h. zwischen zwei benachbarten oder bei Verwendung eines
schneckenförmigen Umlaufs - hierzu wird auf die DE 38 13 572 A1 ver
wiesen - einander gegenüberliegenden Teilentladungsräumen, phasen
neutral erfolgt. Phasenneutral bedeutet, daß die optische Weglänge für alle
Teilstrahlen gleich oder um ein halbzahliges Vielfaches der Wellenlänge
verschieden ist.
Um eine phasenneutrale Umlenkung des Laserstrahls zwischen nachein
ander durchlaufenen Teilstrahlengängen zu erreichen, so daß die Strecke,
die beliebige Teilstrahlen durchlaufen, für alle Teilstrahlen gleich ist, wird
eine U-förmige Faltung eingesetzt. Hierzu bestehen die Faltungsspiegel
aus Retroflektoren, d. h. aus zwei aufeinander stehenden Spiegelflächen.
Durch den Einsatz von Retroreflektoren wird ein Winkelversatz des Laser
strahls des sternförmigen Lasers bei einer Verkippung der Faltungsspiegel
vermieden: Ein Winkelversatz führt vielmehr nur zu einem transversalen
Versatz. Damit ist der Justageaufwand deutlich reduziert. Beim Kamm-
Laser gilt das zuvor beschriebene nur für Verkippungen um die Schnittlinie
der beiden Spiegelflächen des Retroreflektors.
Hierdurch ist es möglich, einen stabilen Resonator zu erhalten, bei dem
sich der Strahl nicht nur senkrecht zu den Elektrodenoberflächen durch
Wellenleitung stabil, sondern auch in Richtung parallel zu den Elektro
denoberlächen und senkrecht zur Strahlrichtung stabil frei ausbreitet.
Die Anordnung und die Ausbildung der den einzelnen Teilentladungsräu
men zugeordneten Elektrodenflächen kann dem jeweiligen Einsatzfall an
gepaßt sein.
Exemplarisch und bevorzugt sind in den Ansprüchen 10 bzw. 12 zwei
Möglichkeiten für die Anordnung der Elektrodenflächen und damit für die
Anordnung der Teilentladungsräume angegeben:
Hierzu können - wie für Resonatoren anderer Gattung aus den genannten US-PS 5,689,523 und 5,648,980 bekannt - die einzelnen Teilentla dungsräume sternförmig angeordnet sein, wobei jeder Teilentladungsraum und damit jeder Teilstrahlengang in Radialrichtung eine wesentlich größere Erstreckung als in Azimutalrichtung hat, so daß wiederum das von jedem Teilstrahlengang durchlaufene Volumen im Verhältnis zu den Gesamtab messungen des Lasers groß ist.
Hierzu können - wie für Resonatoren anderer Gattung aus den genannten US-PS 5,689,523 und 5,648,980 bekannt - die einzelnen Teilentla dungsräume sternförmig angeordnet sein, wobei jeder Teilentladungsraum und damit jeder Teilstrahlengang in Radialrichtung eine wesentlich größere Erstreckung als in Azimutalrichtung hat, so daß wiederum das von jedem Teilstrahlengang durchlaufene Volumen im Verhältnis zu den Gesamtab messungen des Lasers groß ist.
Bei einer alternativen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Resonators
sind die einzelnen Teilstrahlengänge als Stapel angeordnet, so daß der
Weg des Laserstrahls mäander- oder schneckenförmig verläuft.
Durch den erfindungsgemäßen Aufbau erhält man ein - verglichen mit
dem gattungsgemäßen Stand der Technik - wesentlich größeres Volumen
des Lasermediums, wiederum im Verhältnis zu den Gesamtabmessungen
des Lasers betrachtet, bei einer gegebenen Zahl von Faltungen und einem
bestimmten Abstand zwischen den Faltungsspiegeln bei einfacher Einkop
pelung der HF-Energie.
Der erfindungsgemäße Resonator kann für beliebige Gase und insbeson
dere CO2- bzw. CO-Lasergasgemische eingesetzt werden. Im letzteren
Falle erhält man bei einem kompakten Aufbau einen Laser mit einer Lei
stung von wenigen kW bis mehreren 10 kW, der insbesondere zur Mate
rialbearbeitung geeignet ist.
Dennoch ist es möglich, auf ein Kühlgebläse zu verzichten und den Laser
als diffusionsgekühlten Laser auszubilden, wobei die Wärme des Gases in
jedem Teilstrahlengang über die zugeordneten Elektrodenflächen abgelei
tet wird.
Bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der die jeweils auf einer Stirnseite
der Teilstrahlengänge vorgesehenen Retroreflektoren auf einer gemein
samen Grundplatte angeordnet sind, die senkrecht zu den Teilstrahlen
gängen angeordnet ist.
Eine weitere Vereinfachung des Aufbaus bei allen Ausführungsformen
erhält man dadurch, daß die Elektroden aller Teilstrahlengänge zu zwei
Gruppen zusammengefaßt sind, und daß alle Elektroden einer Gruppe
einstückig ausgebildet sind. Die beiden Gruppen werden im folgenden oh
ne Beschränkung der allgemeinen Ausbildung als Innenelektroden und
Außenelektroden bezeichnet.
Vorteilhaft können die Elektroden einer Gruppe kammförmig angeordnet
sein.
Insbesondere dann, wenn die Elektroden einer Gruppe von sternförmigen
Lasern gasdicht miteinander sowie mit stirnseitigen Abschlußelementen
verbunden sind, so daß sich das Lasergas in dem von den Elektroden und
den Abschlußelementen eingeschlossenen Hohlraum befindet, ist es be
sonders vorteilhaft, wenn der Abstand in Radialrichtung der azimutalen
Verbindungsteile der Elektroden einer Gruppe von den entsprechenden
azimutalen Verbindungsteilen der Elektroden der anderen Gruppe deutlich
größer als der jeweilige Elektrodenabstand in Azimutalrichtung ist. Hier
durch wird die Anregung des Lasergases an Stellen, die nicht zum aktiven
Lasermedium gehören, und damit eine unnötige Wärmeentwicklung ver
mieden.
Dabei ist es möglich, daß bezugsfertige Profile insbesondere aus Alumi
num die Elektroden einer Gruppe bilden. Hierdurch werden nicht nur die
Herstellkosten des erfindungsgemäßen Laserresonators verringert, son
dern es ist auch möglich, den Laser je nach gewünschter Leistung in der
Länge zu skalieren.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung schließen die
zu benachbarten Teilstrahlengängen gehörenden Elektroden einer Gruppe
einen Hohlraum ein, durch den ein Kühlfluid strömt. Hierdurch erhält man
gerade bei einem diffusionsgekühlten Laser eine besonders effektive Ab
fuhr der entstehenden Wärme.
Bei dem erfindungsgemäßen Laserresonator hat der Laserstrahl einen
nicht kreisrunden Querschnitt. Deshalb ist es bevorzugt, wenn nach dem
Auskoppelspiegel eine astigmatische Optik vorgesehen ist, die aus dem
Laserstrahl einen in etwa rotationssysmmetrischen Strahl formt, die einfa
cher zu fokussieren sind.
Wenn bei sternförmigen Lasern die Zahl der Teilstrahlengänge 4.N (N:
ganze Zahl) beträgt, ist ein sehr einfaches Herstellverfahren für die erfin
dungsgemäßen Faltungsspiegel möglich:
Die Spiegelflächen der Retroreflektoren werden aus einem Spiegelrohling gefräst, wobei einander gegenüberliegende Spiegelflächen in einer Auf spannung gefräst werden, und der Spiegelrohling zum Fräsen der gegen überliegenden Fläche um 360°/N weiter gedreht wird.
Die Spiegelflächen der Retroreflektoren werden aus einem Spiegelrohling gefräst, wobei einander gegenüberliegende Spiegelflächen in einer Auf spannung gefräst werden, und der Spiegelrohling zum Fräsen der gegen überliegenden Fläche um 360°/N weiter gedreht wird.
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Er
findungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die Zeichnung exemplarisch beschrieben, auf die im übrigen hin
sichtlich der Offenbarung aller im Text nicht näher erläuterten erfindungs
gemäßen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigen:
Fig. 1 den Aufbau eines Lasers mit einem erfindungsgemäßen sta
bilen Resonator in einer perspektivischen Ansicht,
Fig. 2a den Elektrodenaufbau eines erfindungsgemäßen stabilen Re
sonators in einer Aufsicht,
Fig. 2b perspektivisch die Innenelektrode,
Fig. 2c perspektivisch die Außenelektrode,
Fig. 2d perspektivisch die Innen- und Außenelektrode,
Fig. 3a eine Aufsicht auf eine erfindungsgemäße Retroreflektor
struktur,
Fig. 3b eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Retroreflektor
struktur, und
Fig. 3c eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Re
troreflektorstruktur.
Fig. 4a eine weitere erfindungsgemäße Anordnung im Längsschnitt
der einzelnen Teilstrahlengänge als Stapel, so daß gemäß
diesem Ausführungsbeispiel der Weg des Laserstrahls mä
anderförmig verläuft,
Fig. 4b die erfindungsgemäße Anordnung nach Fig. 4a im Quer
schnitt,
Fig. 4c der Ausschnitt im Längsschnitt nach Fig. 4a zur Strahlungsum
kehr,
Fig. 5a-b Darstellungen zur Beschreibung der Strahlpropagation,
Fig. 1 zeigt perspektivisch in einer Übersichtsdarstellung den Strahlverlauf
bei einem erfindungsgemäßen stabilen Resonator. Der Resonator weist an
seinen Stirnseiten zwei in Fig. 3a bis 3c näher dargestellte Faltungsspiegel
1a und 1b auf, die - wie noch erläutert werden wird - als Retroreflektorein
heiten ausgebildet sind. Zwischen den Retroreflektoreinheiten 1a und 1b
sind nur in Fig. 2 dargestellte Elektroden 2 bzw. 3 vorgesehen, zwischen
denen sich Teilentladungsräume 4' befinden, deren Abmessungen in
Richtung senkrecht zu den Oberflächen der Elektroden 2 bzw. 3 sehr viel
kleiner als parallel zu den Oberflächen der Elektroden sind. Diese Anord
nung führt zu dem in Fig. 1 nur schematisch angedeuteten Laserstrahl 4,
der eine vergleichsweise geringe Ausdehnung in azimutaler und eine gro
ße Ausdehnung in radialer Richtung hat.
Bei der Retroreflektoreinheit 1b fehlt ein Retroreflektor, so daß Strahlen 4a
und 4b austreten können. Der Strahl 4b wird von einem als Rückspiegel
ausgebildeten Teil des Auskoppelelements 5 in sich zurück reflektiert, wäh
rend der Strahl 4a durch das Auskoppelelement 5 austritt. Mit 6 ist ein teil
durchlässiger Spiegel bezeichnet, der einen Teil des Laserstrahls 4a aus
treten läßt. Im Anschluß an den teildurchlässigen Spiegel 6 kann eine nicht
dargestellte Strahlformungsoptik, beispielsweise eine Zylinderlinse ange
ordnet sein, die aus dem Laserstrahl mit einem angenähert rechteckigen
Querschnitt einen Laserstrahl mit kreisförmigen Querschnitt und homoge
ner Energieverteilung über die Querschnittsfläche erzeugt.
Fig. 2a zeigt den Elektrodenaufbau eines erfindungsgemäßen stabilen Re
sonators in einer Aufsicht. Mit 2 ist eine Innenelektrodenstruktur bezeich
net, während 3 eine Außenelektrodenstruktur bezeichnet. Beide Strukturen
bestehen aus Elektroden 21 bzw. 31, die radial verlaufen und einen Entla
dungsspalt 7 einschließen. In Azimutalrichtung sind die einzelnen Elektro
den 21 bzw. 31 über Verbindungsteile 22 bzw. 32 verbunden, so daß die
Eletroden 21 und 31 jeweils zu Gruppen zusammengefaßt sind. Damit
schließen die Elektroden zusammen mit stirnseiten Elementen, wie bei
spielsweise den Retroreflektoreinheiten den Raum gasdicht ein, in dem
sich das Lasermedium, wie beispielsweise ein CO2- bzw. CO-Laser
gasgemisch befindet.
In den von den jeweils direkt benachbarten Elektroden 21 bzw. 31 einge
schlossen Räumen 23 und 33 kann ein Kühlmedium, wie Wasser zirkulie
ren, das die vom Lasermedium auf die Elektroden übertragene Wärme
aufnimmt.
Fig. 2b zeigt perspektivisch die Innenelektrode, Fig. 2c perspektivisch die
Außenelektrode, während Fig. 2d perspektivisch die beiden Elektroden im
zusammengebauten Zustand zeigt. Dabei sind gleiche Teile mit den selben
Bezugszeichen versehen, so daß auf eine erneute Vorstellung verzichtet
wird.
Fig. 3a zeigt eine Aufsicht auf eine erfindungsgemäße Retroreflektorstruktur.
Fig. 3b zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Retroreflektor
struktur, während Fig. 3c perspektivisch einen erfindungsgemäße Retrore
flektorstruktur zeigt.
Die einzelnen Retroreflektoren sind auf einer gemeinsamen Grundplatte 10
angeordnet. Jeder Retroreflektor wird von zwei ebenen Teilspiegeln 11
bzw. 12 gebildet, deren Normalen einen Winkel von 90° einschließen. Der
Lichtweg ist für alle Teilstrahlen der Teilstrahlengänge 4' gleich:
Der Teilstrahl 41 trifft nämlich "höher" auf den Spiegel 11 bzw. 12 auf, wäh
rend der Teilstrahl 42 tiefer auftrifft. Der Unterschied in der Strahllänge in
senkrechter Richtung kompensiert genau den zusätzlichen Weg, den der
Teilstrahl 41 mehr zwischen den Spiegelflächen 11 und 12 zurückzulegen
hat als der Teilstrahl 42.
Die Fig. 4a bis 4c zeigen Schnittansichten für ein Ausführungsbeispiel, bei
dem die einzelnen Teilstrahlengänge als Stapel angeordnet sind, so daß
der Weg des Laserstrahls mäanderförmig verläuft. Fig. 4a zeigt einen
Längsschnitt, bei dem gleiche Teile mit den selben Bezugszeichen wie
vorstehend erläutert versehen worden sind. Fig. 4b zeigt einen Querschnitt
bei A-A in Fig. 3a, während Fig. 4c das Detail Z zur Erläuterung des Auf
baus des Retroreflektors aus Fig. 4a zeigt.
Die Fig. 5a und 5b zeigen entfaltet, d. h. ohne die "zwischengeschobenen"
Retroreflektoren die Strahlpropagation zwischen dem Auskoppelspiegel 9
und dem Rückspiegel 8. Dabei sind typische, jedoch nicht einschränkende
Maße angegeben: Beispielsweise können die einzelnen Teilstrahlengänge
haben in der Ebene, die auf der Ausbreitungsrichtung des Laserstrahls
senkrecht steht, eine Abmessung von 50 mm und in der anderen Richtung
eine Abmessung von 3 mm haben. Jeder Teilstrahlengang kann z. B. 500 mm
lang sein, so daß bei 12 Teilstrahlengängen die Gesamtlänge 6000
mm beträgt. Dabei breitet sich der Strahl folgendermaßen aus:
- - Stabil durch Wellenleitung senkrecht zu den Oberflächen der Elektroden 31 und 32. (Fig. 5b),
- - Frei und stabil in Richtung parallel zu den Elektrodenoberflächen und senkrecht zur Strahlrichtung (Fig. 5a).
Claims (29)
1. Resonator für einen HF-angeregten Gaslaser, mit
- - einer wenigstens zwei Elektroden aufweisenden Elektrodeneinrich tung
- - einem mehrere Teilentladungsräume aufweisenden Gasentladungs raum, und
- - einer Spiegelanordnung, die einen Rückspiegel, einen Auskoppel spiegel sowie wenigstens einen Retroreflektor aufweist, die den zwi schen Rück- und Auskopppelspiegel laufenden Laserstrahl derart umlenkt, daß er mehrere Teilentladungsräume durchläuft,
- - jedem Teilentladungsraum sind zwei Elektrodenflächen zugeordnet,
- - die Ausdehnung jedes Teilentladungsraums parallel zu den Elektro denflächen und senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des Laser strahls ist wenigstens doppelt so groß wie die Ausdehnung des Teil entladungsraumes senkrecht zur Elektrodenoberfläche und senk recht zur Ausbreitungsrichtung des Laserstrahls,
- - zwischen benachbarten Teilentladungsräumen sind Elektroden glei chen Potentials angeordnet.
2. Resonator nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ausdehnung jedes Teilentladung
raums parallel zu den Elektrodenflächen und senkrecht zur Ausbrei
tungsrichtung des Laserstrahls ist wenigstens fünfmal so groß wie die
Ausdehnung des Teilentladungsraumes senkrecht zur Elektro
denoberfläche und senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des Laser
strahls.
3. Resonator nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Resonator ein stabiler Resonator
ist.
4. Resonator nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenflächen als Wellenleiter
für den Laserstrahl dienen.
5. Resonator nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das Lasermedium ein CO2- bzw. CO-
Lasergasgemisch ist.
6. Resonator nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das Lasergas diffusionsgekühlt ist.
7. Resonator nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Wärme des Gases in jedem Teil
entladungsraum über die zugeordneten Elektrodenflächen abgeleitet
wird.
8. Resonator nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtquerschnitt des Resonators
durch die Teilentladungsräume und die Elektroden in etwa vollständig
ausgefüllt ist.
9. Resonator nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die jedem Teilentladungsraum zuge
ordneten Elektrodenflächen eine ebene Form haben, und insbesonde
re als Platten ausgebildet sind.
10. Resonator nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Elektrodenflächen als
Stapel angeordnet sind.
11. Resonator nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Teilstrahlengänge zwi
schen den Elektrodenflächen wenigstens einen Mäander bilden.
12. Resonator nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Elektrodenflächen
sternförmig angeordnet sind.
13. Resonator nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß der Laserstrahl in jedem Teilentla
dungsraum in Ebenen senkrecht zur optischen Achse parallel zur
Oberfläche der Elektrodenflächen eine wesentlich größere Erstreckung
als senkrecht zur Oberfläche hat.
14. Resonator nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils auf dem gleichen Potential
liegenden Elektrodenflächen der einzelnen Teilentladungsräume zu
einer Gruppe zusammengefaßt sind.
15. Resonator nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenflächen einer Gruppe
einstückig ausgebildet sind.
16. Resonator nach Anspruch 14 oder 15,
dadurch gekennzeichnet, daß alle Elektrodenflächen einer Gruppe
leitend miteinander verbunden sind.
17. Resonator nach Anspruch 14 oder 15 in Verbindung mit Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand in Radialrichtung der azi
mutalen Verbindungsteile der Elektroden einer Gruppe von den ent
sprechenden azimutalen Verbindungsteilen der Elektroden der ande
ren Gruppe deutlich größer als der jeweilige Elektrodenabstand in
Azimutalrichtung ist.
18. Resonator nach Anspruch 14 oder 15 in Verbindung mit Anspruch 10
oder 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden einer Gruppe kamm
förmig angeordnet sind.
19. Resonator nach einem der Ansprüche 14 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden einer Gruppe gasdicht
miteinander verbunden sind.
20. Resonator nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenflächen beider Gruppen
mit stirnseitigen Abschlußelementen verbunden sind.
21. Resonator nach einem der Ansprüche 14 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenflächen einer Gruppe ei
ne äußere Elektrode bilden, die als zur Umgebungsluft abgedichtetes
Lasergasgefäß dient.
22. Resonator nach einem der Ansprüche 14 bis 21,
dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenflächen einer Gruppe ei
ne äußere Elektrode bilden, die als Masse dient.
23. Resonator nach einem der Ansprüche 14 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenflächen einer Gruppe ei
ne äußere Elektrode bilden, die als HF-Abschirmung dient.
24. Resonator nach einem der Ansprüche 14 bis 23,
dadurch gekennzeichnet, daß Stranggußprofile aus insbesondere
Aluminium die Elektrodenflächen einer Gruppe bilden.
25. Resonator nach einem der Ansprüche 14 bis 24,
dadurch gekennzeichnet, daß die zu benachbarten Teüstrahlengän
gen gehörenden Elektrodenflächen einer Gruppe einen Hohlraum ein
schließen, durch den ein Kühlfluid strömt.
26. Resonator nach einem der Ansprüche 1 bis 25,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder Retroreflektor zwei derart ange
ordnete plane Teilspiegel aufweist, daß der Laserstrahl zwischen in
Strahlrichtung aufeinanderfolgenden Teilentladungsräumen phasen
neutral umgelenkt wird.
27. Resonator nach einem der Ansprüche 1 bis 26,
dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils auf einer Stirnseite der Teil
strahlengänge vorgesehenen Retroreflektoren auf einer gemeinsamen
Grundplatte angeordnet sind, die senkrecht zu den Teilstrahlengängen
angeordnet ist.
28. Resonator nach einem der Ansprüche 1 bis 27,
dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Auskoppelspiegel eine
astigmatische Optik vorgesehen ist, die aus dem Laserstrahl einen
rotationssysmmetrischen Strahl formt.
29. Resonator nach einem der Ansprüche 1 bis 28,
dadurch gekennzeichnet, daß der Rückspiegel und der Auskoppel
spiegel unabhängig von den Retroreflektoren angeordnet sind.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999127288 DE19927288A1 (de) | 1999-06-15 | 1999-06-15 | Resonator für einen HF-angeregten Laser |
PCT/DE2000/001946 WO2000077894A1 (de) | 1999-06-15 | 2000-06-14 | Resonator für einen hf-angeregten laser |
Applications Claiming Priority (1)
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