174192. lajstromszámú szabadalom • Inkoherens fényforrásokkal gerjesztett lézerek reflektor üregének elrendezése
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG 1 SZABADALMI LEÍRÁS 174192 0 Bejelentés napja: 1975. II. 06. (MA-2649) Nemzetközi osztályozás: H 01 S 3/05 ORSZÁGOS Közzététel napja: 1979. IV. 28. TALÁLMÁNYI HIVATAL Megjelent: 1980. V. 31. Dr. Szalma István fizikus. Szeged. Inkoherens fényforrásokkal gerjesztett lézerek reflektor üregének elrendezése 1 A találmány inkoherens fényforrással gerjesztett lézerek reflektor üregének elrendezésére vonatkozik (például szerves festéklézer, szilárdtest lézer, szervetlen folyadék lézer esetében), amely szerint az aktív közeget gerjesztő fényforrást és az aktív 5 közeget - impulzus üzemű villanócsövet, vagy folyamatos üzemmódú kisülési csövet - sík reflektorokkal vesszük körül oly módon, hogy irányított reflexiók révén a pumpáló fényforrásból kibocsátott gerjesztő fotonok minél nagyobb hányada, 1 q illetve — például optikai erősítők mentén - kívánság szerint meghatározott hányada az aktív közeg térfogatába kényszerüljön. Ismeretes, hogy mind a lézer küszöb (vagyis, hogy határesetben lézer effektust nyerjünk), mind 15 a lézer energia, illetve teljesítmény erősen függ - egyéb paraméterek és jellemzők mellett - a gerjesztett állapotban levő atomok, illetve molekulák, illetve ionok számától. Ezért fontos a gerjesztés hatásossága. 20 Impulzus, vagy folyamatos üzemmódú inkoherens fényforrásokat használva optikai gerjesztésre a legelterjedtebb reflektor üreg elrendezés az ellipszis vagy konfokális ellipszis keresztmetszetű elrendezés. Emellett lehet találkozni más gerjesztési el- 25 rendezésekkel is (például reflektor nélküli, definiálatlan módon a fényforrást és az aktív közeget körbevonni, mintegy betakarni reflektáló anyaggal, gömbben elhelyezve a fényforrást és az aktív közeget stb.), azonban ezek hatásossága kevésbé jó és 30 2 íbből adódóan elterjedtsége nem jelentős az előbb említetthez képest. Az ellipszis, vagy konfokális ellipszis keresztmetszetű elrendezés esetében a gyújtópont/okban van/nak elhelyezve a fényforrás/ok, míg a másik gyújtópontban az aktív közeg található. Közel ideális lenne, ha két feltétel teljesülne: a) mind a fényforrás/ok, mind az aktív közeg kevéssé térne el a matematikai vonaltól. b) ideálisan sima reflektort képezne az ellipszis belső felülete. Ezek a követelmények a gyakorlatban nem elégíthetők ki, csupán közelíteni lehet. Ugyanis például kis energiájú (néhány } -os) impulzus lámpák plazma átmérője is néhány mm, míg nagyobb energiájúak esetén (több száz, több ezer j ) több mm, esetenként néhány cm. Másrészről a leggondosabb, igen munkaigényes ellipszis megmunkálás, tükrözés, polírozás esetén is a nyerhető felület sima volta messze elmarad attól a minőségtől, amilyen például sík üveg csiszolásakor biztosítható. Viszont a szóró felület a gerjesztő fotonok közel homogén eloszlását eredményezi a reflektor üregben. További hátrány, hogy a konfokális ellipszis excentricitásának bármilyen, a gyakorlatban megvalósításra kerülő megválasztása esetén is a közvetlenül a gerjesztő fényforrásból kiinduló és_ az aktív közeget elkerülő sugármenetek száma számottevő 174192
