191000. lajstromszámú szabadalom • Sík- vagy gömblézer
1 191 000 2 lézerekkel - nem mindig választható szét a gerjesztés bevitelének és a keletkezett lézerfény kivezetésének helye. Emiatt különös tekintettel kell lenni arra, hogy a különböző gerjesztések bevitelét - pl. elektromos gerjesztésnél az elektródák bevezetését, optikai gerjesztés esetén a fény bejuttatását, kémiai lézerek esetén a reagensek bevitelét és a végtermékek eltávolítását stb. biztosítani kell, ugyanakkor lehetőséget kell teremteni arra, hogy a viszonylag nagy felületen keletkező lézerfény torzításmentesen ki is léphessen a lézerből, ami hullámfrontot nem torzító és az adott lézerfény hullámhosszra, legalább részben áteresztő felületet jelent. A térbeli idom felületét természetesen úgy képezzük ki, hogy azzal a gerjesztő fény bevitelét és a keletkezett lézerfény kibocsátását optikailag biztosítsuk. A találmány szerinti sík- vagy gömblézer egy előnyös kiviteli alakját az jellemzi, hogy síklézernél a szilárd lézeranyag tárcsaalakúra van kiképezve, és az elektromágneses gerjesztőenergia a tárcsa alsó és/vagy felső lapján van bevezetve, míg a keletkezett lézerfény a tárcsa palástján van kivezetve. A találmány szerinti sík- vagy gömblézer egy további előnyös kiviteli alakját az jellemzi, hogy félvezetős síklézernél a lézeranyag tárcsaalakúra van kiképezve és az elektromos és/vagy elektromágneses gerjesztőenergia a tárcsa alsó és/vagy felső lapján van bevezetve, míg a keletkezett lézerfény a tárcsa palástján van elvezetve. A találmány szerinti sík- vagy gömblézer még egy előnyös kiviteli alakját az jellemzi, hogy folyadék, gáz, plazma vagy gőz síklézernél a lézeranyag tárcsaalakú tartóedényben van elhelyezve és az elektromágneses, kémiai vagy nukleáris gerjesztőenergia a tárcsa alsó és/vagy felső lapján van bevezetve, míg a keletkezett lézerfény a tárcsa palástján van elvezetve. A találmány szerinti sík- vagy gömblézer még egy további előnyös kiviteli alakját az jellemzi, hogy a tárcsaalakú lézeranyagot kétdimenziós rezonátorba, célszerűen legalább egy zárt görbét követő vagy a lézeranyag belsejéből zárt görbének látszó palásttal kiképezett tükörbe van elhelyezve. A találmány szerinti sík- vagy gömblézer még egy további előnyös kiviteli alakját az jellemzi, hogy a lézeranyag egy olyan optikai tulajdonságaiban és/vagy gerjsztési viszonyaiban olyan koncentrikus körök formájában kiképezett szerkezet, amelynél X R-n + l-Rn = m2 > ahol R a koncentrikus körök sugara, X az előállítandó lézerfény hullámhossza, m és n pedig tetszőleges egész szám úgy, hogy n = 0 a kör középpontja. A találmány szerinti sík- vagy gömblézer még egy további előnyös kiviteli alakját ^z jellemzi, hogy a festékfolyadék lézeranyag festéktartó hengerben van elhelyezve, tárcsaként a folyadék alsó vagy felső rétege van kiképezve, a gerjesztő fénysugár egy prizmán keresztül van bevezetve, a keletkezett lézerfény elvezetésére a tárcsa körül egy tükör van elhelyezve. A találmány szerinti sík- vagy gömblézer még egy további előnyös kiviteli alakját az jellemzi, hogy gömblézernél a szilárd lézeranyag gömbalakéira van kiképezve, a gerjesztő fényforrás a gömbön belül vagy kívül van elhelyezve és a keletkezett lézerfényt a gömb felületén vezetjük ki. A találmány szerinti sík- vagy gömblézer még egy előnyös kiviteli alakját az jellemzi, hogy gömblézernél a félvezető lézeranyag gömbalakúra van kimunkálva és a félvezető szilárd lézeranyag aktív rétege elektromos árammal vagy elektronsugárral van gerjesztve. A találmány szerinti sík- vagy gömblézer még egy további előnyös kiviteli alakját az jellemzi, hogy folyadék-, gáz-, plazma- vagy gőzlézer esetében a tartóedény térbeli idomként, célszerűen gömbalakúra van kialakítva és a lézeranyag gerjesztésére elektromos gázkisülést, fényt, töltött részecskéket, neutronokat, vagy kémiai reakciók során felszabaduló hősugárzást használunk, A találmány szerinti sík- vagy gömblézer még egy további előnyös kiviteli alakját az jellemzi, hogy a lézeranyag háromdimenziós rezonátorba, célszerűen legalább egy zárt felületet követő, vagy a lézeranyag belsejéből zárt felületűnek látszó részben áteresztő gömbtükörbe van helyezve. A találmány szerinti sík- vagy gömblézer még egy további előnyös kiviteli alakját az jellemzi, hogy gömblézer esetében a lézeranyag optikai, vagy gerjesztési viszonyaiban olyan koncentrikus gömbök formájában jelentkező periodikus szerkezet van létrehozva, amely kielégíti a következő feltételi : ahol R a koncentrikus gömbök sugara, X a kívánt lézerfény hullámhossza, m és n pedig tetszőleges egész úgy, hogy n = 0 a gömbök középpontja. A találmány szerint a lézeranyagok, azok geometriájának, valamint gerjesztési módjának és körülményeinek célszerű megválasztásával - mint azt kísérletileg működő példánnyal be is bizonyítottuk - a két- és háromdimenziós sík-, ill. gömblézerek gyakorlatilag megvalósíthatók. A lehetőleg nagy erősítési együtthatóval rendelkező lézeranyagot célszerűen sík- vagy téridőm formára pl. tárcsa vagy gömbalakúra kell kiképezni, vagy háromnívós lézeranyagok esetén (pl. Nd vagy festéklézerek) ilyen idomokat kirajzoló gerjesztett részt elég kialakítani. A síklézer pl. egyértelműen jellemzi, hogy benne lehet találni számtalan, de legalább két olyan egymásra merőleges irányt, amelyekben az erősítés értéke egynél nagyobb. Négynívós rendszerekben speciális térbeli eloszlású gerjesztést vagy szennyezést kell használni, melynek formája az adott követelmények figyelembe vételével kiszámítható. Háromnívós rendszerek esetén, mint az várható volt és a kísérletek is kitűnően igazolták, a gerjesztés eloszlásával és homogenitásával szemben támasztott követelmények lényegesen enyhébbek és elég megkövetelni a tetszőleges irányban, vagy egy körülfutásra fennálló egynél nagyobb erősítést. A tökéletes síklézer fényének divergenciája egyik irányban 2 n radián, míg a másik, erre merőleges irányban, a lézereknél szokásos 10 1 radiánnál kisebb érték. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
