Осветители крупногабаритных лазеров на неодимовом стекле

Эти осветители предназначены для возбуждения активных тел в виде плит и дисков с целью получения максимальной энергии импульса и всегда содержат более одной лампы-вспышки, а в качестве отражателя – цилиндрические зеркальные элементы.

Осветители для активных элементов в видеплит состоят из трубчатых ламп-вспышек и отражающих полуцилиндров. Если длины плиты не превышает длины лампы, а требуемая накачка может быть обеспечена двумя лампами, то используется вариант осветителя, показанный на рис. 4.23. Здесь лампы расположены вдоль оптической оси лазера внутри зеркальных полуцилиндров с радиусом кривизны , то есть равным половине ширины плиты. Равномерность накачки в данном варианте невелика. Однако при идентичности излучательных характеристик ламп имеется симметрия накачки по координатным осям и сечения плиты. Если используется активный элемент из фосфатного стекла, то лампы-вспышки охлаждаются жидкостью, протекающей между поверхностью лампы и внутренним каналом стеклянного полуцилиндра-отражателя. Материал отражателя (стекло) фильтрует УФ и другие нежелательные участки спектра лампы накачки, а сама плита охлаждается за счет обдува воздухом.

Для повышения накачки крупногабаритных плит используются многоламповые осветители с металлическими штампованными цилиндрами. Оси цилиндров перпендикулярны оси лазера. В этом случае длина разрядного промежутка лампы-вспышки должна соответствовать ширине плиты, а количество ламп – требуемой энергии накачки.

Рисунок 4.23 - Осветители для плит из Cm:Nd. (лампы расположены

вдоль оси лазера).

Рисунок 4.24 – Многоламповый осветитель для плит из Cm:Nd (лампы расположены перпендикулярно оси лазера).

На рисунке 4.25 показан многоламповый осветитель иногда с U-образными лампами-вспышками, которые охватывают плиту не только вдоль длинной стороны поперечного сечения, но и одной короткой. Для лучшего симметрирования света накачки лампы вставляют с разных сторон плиты. Преимуществом U-образных ламп является большое напряжение самопробоя и, следовательно, большая энергия , которую запасают в накопительном конденсаторе емкостью при напряжении . Лазер с осветителями данного типа охлаждают обычно за счет продувки воздухом.

Рисунок 4.26 – Схема включения лампы-вспышки.

Осветители для оптической накачки дисков используются в выходных каскадах усилителей с максимальной энергией импульса.

При последовательном расположении нескольких дисков под углом Брюстера осветитель состоит из зеркального цилиндра, по периферии которого расположено необходимое количество ламп (Рис.4.27). Длина этих ламп должна соответствовать или превышать длину активного усилителя вдоль оптической оси. Такой осветитель обеспечивает высокоинтенсивную накачку, однако ее осесимметричность далека от предельной.

Рисунок 4.27 – Осветитель для нескольких дисков.

Для обеспечения осесимметричной накачки одинарных дисков из неодимового стекла спользуют осветитель с двумя кольцевыми трубчатыми лампами, диаметр которых несколько превышает диаметр диска (Рис.4.28). Такие лампы устанавливаются в фокальную линию эллиптического тора, переходящего по мере приближения к краям диска в полый зеркальный усеченный конус. Осветитель такого типа обладает высокой эффективностью, но ограниченной мощностью накачки.

Рисунок 4.28 – Осветитель одиночного диска.

4.12 Механические конструкции лазеров

Механические узлы лазера имеют большое значение при его конструктивном воплощении и в значительной мере определяют его массогабаритные и эксплуатационные параметры. В большинстве лазерных конструкций механические узлы можно разделить по своему функциональному назначению на две группы:

1.Элементы несущей конструкции лазера.

2.Узлы юстировки отражателей ОР.