Zariadenie na optické čerpanie laserových tyčí aktivovaných iontami neodymu

Číslo patentu: 244972

Dátum: 15.11.1987

Autori: Bansevieus Ramutis-petras Juozo, Gapšis Algis Adolfo

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

ÚRAD no WNÁLEZV 45 Vydané 15 11 37 A OBJEVY75 v Autor vynálezu MILICKA IĚDUARD ing. CSO., NOVÉ MESTO nad Váhom KVAPIL IRÍ ing. DrSc., TURNOV54 Zariadenie na optické čerpanie laserových tyčí aktivuvaných iontami neodymuRiešenie sa týka zariadenia na optické čerpanie laserových tyčí aktivovaný/ch ionžą tami neodymu umožňujúceho optimálnu laserovú funkciu tyčí. Podstatou zariadenia,ktoré pozostáva z reflektora, vo vnútri ktorého je umiestnená výbwojka a rovnobežne s ňou optický filter a laserová tyč, je, že funkčná plocha reflektora je vytvorená s 50 odrazivosťou pre určitú vlnovú dĺžku AR ležiacu v intervale vlnových tiĺžok 300-~ 510 nm, pre svetlo vlnovej dlžky kratšej ako AR 30 s odrazivosťou menšou ako 10, pre svetlo vlnovej dĺžky z intervalu AR 70 950 nm s odrazivosťou 80 až 100 s výhodou vrstvou zlata. Filter je vytvoreny s priepustnostou 80 až 100 pre svetlo vlnovej dľžky z intervalu 500 950 nm a 50 priepustnostou pre svetlo vlnovej dĺžky z intervalu(425-4 3 (455- ž). Pre svetlo vlnovej dĺžky menšej akoVynález sa týka zariadenia na optické čerpanie laserových tyčí aktivovaných iontami neodymu, umožňujúceho optimálnu laserovú funkciu tyčí.Lasery, používajúce aktívny materiál aktiv-ovaný iontami neodymu, sú v súčasnej dobe najdôležitejšími pevnolátkovými lasermi. Rad z nich sa využíva tak v pulznej, ako i v spojitej prevádzke. Účinnosť laseru pritom závisí na rade faktorov, z ktorých prvoradú úlohu hrá využitie svetla výbojky aktívnym materiálom. Neodymité ionty majú absorpčné spektrum čiarové, a preto je potrebné využiť maximum jeho absorpčných čiar. Na druhej strane, ak sa využívajú absorpčné čiary i v krátkovliíiíej oblasti spektra, to je ak sa čerpá aktívny materiál svetlom s vysokým podielom fialovo a ultrafialovej zložky, môže sa v materiáli vytvorit vysoká koncentrácia farebných centier, iktorá laserovú funkciu sťažuje až znemožňuje.Uvedené nevýhody zmierňuje a technický problém rieši zariadenie na optické čerpanie laserových tyčí aktivovaných iontaml neodymu, ktoreho podstatou je, že funkčná plocha reflektora je vytvorená s 500/0 odrazivostou pre určitú vlnovú dĺžku AR ležiacu v intervale vlnových dížok 300 510 nm,presvetlo. vlnovej dĺžky kratšej ako (AR - 30 s odrazivostou menšou ako 100/0, pre svetlo vlnovej dĺžkyzintervalu AR 70 9750 nm s odrazivostou 80 až 1000/0, napríklad vrstvou zlata. Filter je vytvorený s priepustnosťou 80 až 1000/0 pre svetlo vlnovej dĺžky s intervalu 500 950 nm a 50 priepustnosťou pre svetlo vlnovej dĺžlky z intervaluPre svetlo vlnovej dĺžky menšej akoZariadenie na optické čerpanie laserových tyčí aktivovaných iontami neodymu umožňuje tak získať relatívne vysokú energetickú účinnost laseru, a to i v prípade, že laserovej tyčí nie sú použité vedľa i-ontov neodymu žiadne koaktiv-átory. Čím širšiu oblast krátkovlnového spektra reflektor odráža,tým menej prepúšťa filter, a to v oblasti citlivej pre ionty Nd 3 t. Aj keď časť svetla výbojky dopadapúceho na laserovú tyč bez odrazu na reflektora má vzhladom na svoju krátkovlnnú zložku za následok vznik farebných centier, dostatočne vyšší podiel svetla dlhovlnného zaručí ich okamžitý rozpad. Naviac energia uvoľnená rozpadom farebných centier sa z velkej časti prenáša na ionty Nd, čím sa zvyšuje účinnosť lasera, v ktorom je krátkovlnový podiel čerpaciehou svetla celkom odiiltrovaný alebo je odfiltrovaný nedostatočne.Laserová tyč z yttritohliniteho granátu aktivovaného iontami neodymu, ktorá má priemer 5 mm a dĺžku 70 mm, je umiestnená rovnobežne s kryptonovou výbojkou s rozmermi výbojkovej dráhy odpovedajúcimi rozmerom tyče vo valcovo-m pozlátenom reflektore s priemerom 50 mm a dĺžkou 75 milimetrov. Laserová tyč je pritom uložená v trubici o hrúbke steny 1,5 mm z borokremičitého slkla s obsahom 3 . 10 hmotových 0/0 Fe a 1,5 .10-2 hrnotových 0/0 Ti. 0 drazivost reflektora je 840/0 pre svetlo o vlnovej d žke 550 až 1200 nm, 500/o pre svetlo o vlnovej dĺžke 495 nm a je menšia ako 00/0 pre svetlo o vlnovej dĺžke kratšej ako 470 nm. Trubica je nepriepustná pre svetlo o vlnovej dĺžke kratšej ako 295 nm, má priepustnosť 460/0 pre svetlo o vlnovej dĺžke 320 nm a 920/0 pre svetlo so- vlnovej dĺžke 400 až 1100 nm. Počas prevádzky je laserová tyč i výbojka chladená destilovanou vodou pretekajúcou trubicou, respektíve reflektorom. Pri použití rovinných zrkadiel,z ktorých výstupné malo odrazivosť 900/0 pre vlnovú dĺžku žiarenia 1064 nm, je pri čerpaní 4 kW dosiahnutý Výstupný výkon lasera 80 W. Pri odstránení trubice je najvyšší výkon 25 W pri čerpaní 3 kW a 10 W pri čerpaní 4 kW. Pri použití trubice z materiálu, ktorého absorpčná hrana bola posunutá o 35 nm oproti pôvodnej trubici smerom k vyšším vlnovým dĺžkam, činí maximálny výkon pri 4 kW čerpaní len 71 W.Laserová tyč s priemerom 5 mm a dĺžkou 50 mm s matneným valcovým povrchom,zhotovené z f-osfätového skla s obsahom 1,1 hmotových 0/0 Nd a xenonová výbojka s dlžkou výbojovej dráhy 50 mm a vonkajším priemerom 6 mm boli umistnené vo vnútri trubice s vnútorným priemerom 50 mm so stenou hrúbky 1 mm rovnobežne a V jednej rovine s osou trubice. Rozstup tyče a osi trubice rovnako alko rozstup osi trubice a výbojky je 8 mm. Priepustnost materiálu trubice je menšia ako 40/0 pre svetlo o v 1 novej dĺžke kratšej ako 400 nm, 51 0/0 pre svetlo o vlnovej dĺžke 430 nm a 88 900/0 pre svetlo o vlnovej dĺžke 495 až 980 nm. Trubica je z vonkajšej strany obsylpaná jemným práškovým -oxidom horečnatým a odrazivosťou 980/0 pre celú viditeľnú oblasť svetla včítane blízkej ultrazvukovej a infračervenej oblasti. Na oboch stranách laserovej tyče sú vo vzdialenosti 100 mm umiestnené zrkadlá s odrazivosťou 70 a 990/0 pre vlnovú dĺžku žiarenia 1064 nm. Výbojlka je napájaná impulzne, pričom energia čerpacieho impulzu je 50 J. Vnútro trubice s výbojkou a tyčou je chladené prúdom vzduchu. Výstulpná energia laserových impulzov je 120 m. Po vložení sklenenej doštičkymedzi výbojku a tyč s priepustnostou upravenou naparenim dielelktrickej vrstvy tak,že táto činí 88 pre svetlo o vlnovej dĺžke 480 900 nm, 44 0/0 pre svetlo o~ vlnovej dĺžke 332 nm a menšou ako 7 pre svetloo vlnovej dĺžke 310 nm, je výstupná energia lasera najvyššia, a to 475 mj. Pri posuve uvedených hodnôt priepustnosti doštičky o 30 až 50 nm k vyšším vlnovým dĺžkam je výstupná energia 420 mj.Zariadenie na optické čerpanie laserových tyči aktlvovaných iontami neodymu,pozostávajúce z reflektora, vo vnútri ktorého je umiestnená výbojka a rovnobežne s ňou optický filter a laserová tyč, vyznačujüce sa tým, že funkčná plocha reflektora je vytvorená s 50 odrazivosťou pre určitú vlnovú dĺžku AR ležiacu v intervale vlnových dĺžok 300 510 nm, pre svetlo vlno~ vej dĺžky lkratšej ako AR - 30 s odrazivosťou menšou ako 10, pre svetlo vlnovej dĺžky z intervalu AR 70 950 nm s odražlvostou 80 až 100, napríklad vrstvou zlata, filter je vytvorený s priepustnostott80 až 100 pre svetlo vlnovej dĺžky z intervalu 500 950 nm a 50 priepustnosť pre svetlo vlnovej dlžky z intervalu425- 4 j 455- 4 ,kým pre svetlo vlnovej cľžky menšej ako ÄR 400 - 4 )

MPK / Značky

MPK: H01S 4/00, H01S 3/139, H01S 3/09

Značky: optické, aktivovaných, tyčí, iontami, laserových, zariadenie, čerpanie, neodymu

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/3-244972-zariadenie-na-opticke-cerpanie-laserovych-tyci-aktivovanych-iontami-neodymu.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Zariadenie na optické čerpanie laserových tyčí aktivovaných iontami neodymu</a>

Podobne patenty