DE1564750C

DE1564750C - Optical transmitter or amplifier (laser)

Info

Publication number: DE1564750C
Authority: DE
Inventors: John C San Jose Rempel Robert C Los Altos Wright David L Palo Alto Cahf Even« (V St A)
Original assignee: Spectra Physics Inc
Current assignee: Newport Corp USA
Publication date: 1972-01-20

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen optischen Sender oder Verstärker (Laser) mit einem stimulierbaren Medium innerhalb eines optischen Resonators, dessen außerhalb des slinuilierbaren Mediums angeordnete Spiegel mechanisch fest in ihrem gegenseitigen Abstand gchaltcrt sind.The invention relates to an optical transmitter or amplifier (laser) with a stimulable Medium within an optical resonator, the medium of which is arranged outside of the fluidizable medium Mirrors are mechanically fixed in their mutual distance.

Hin Laser enthält als wesentliche Bauteile das stinnilierbare Medium, in welchem eine optische Strahlung erzeugt und verstärkt wird, und den optischen Resonator, durch den die Strahlung in einer vorbestimmten Art und Weise rückgekoppelt und gebündelt wird. Um einen einwandfreien Betrieb zu gewährleisten, müssen die Spiegel genau ausgerichtet von einem Aufbau getragen werden, der in der Nähe des stimulierbaren Mediums angeordnet ist. Während des Vorgangs der Anregung des stimulierbaren Mediums bis zu einer optischen Emission wird eine erhebliche Wärmemenge erzeugt, und es wurde gefunden, daß, wenn diese Wärme den tragenden Aufbau des Resonators quer durchfließt, ein Temperaturgradient über den Querschnitt des Aufbaues entsteht, der ausreicht, um den Aufbau zu verformen und eine unerwünschte Fehlausrichümg der Spiegel zu verursachen.The essential components of a laser are the stylable medium, in which an optical Radiation is generated and amplified, and the optical resonator, through which the radiation in a predetermined Way is fed back and bundled. To ensure proper operation, the mirrors must be supported by a structure close to the stimulable medium is arranged. During the process of stimulating the stimulable medium a considerable amount of heat is generated up to an optical emission, and it has been found that, when this heat flows across the load-bearing structure of the resonator, a temperature gradient is created the cross-section of the structure is created, which is sufficient to deform the structure and an undesirable To cause misalignment of the mirrors.

Optische Sender oder Verstärker (Laser) mit einem Aufbau zur Halterung der Spiegel, wie eingangs erwähnt, sind bereits bekannt. Außerdem ist es bereits bekannt, für die Halterung der Spiegel vier Stangen aus einer Nickel-Eisenlegierung mit 36⁰J₀ Ni und 64⁰Z₀ Fe (Invar) mit niedrigem Temperaturausdehnungskoeffizienten zu verwenden und für eine, mechanische Temperaturkompensation Sorge zu tragen. Beide Spiegel sind je um eine Achse schwenkbar. Es erfolgt eine Einjustierung der Parallelslellung mittels Grob- und Kernantriebes. Es ist auch ein elektronisches Temperaturkompensationssystem bekannt, bei dem der Winkel und der Abstand der Spiegel mit Hilfe magnetostriktiver Glieder in Abhängigkeit von Änderungen von Frequcn/anteilen im Verstärker- oder SendcausMing geregelt werden. Weiterhin ist ein Gaslaser bekannt, bei welchem der Abstand der Spiegel mittels piezoelektrischer Kristalle spannungsabhängig geregelt wird. Auch hier sind vier Stäbe aus einer Nickel-Eisenlegierung (Invar) vorgesehen, um den Abstand der Spiegel möglichst von der Raumtemperatur unabhängig zu machen.Optical transmitters or amplifiers (lasers) with a structure for holding the mirrors, as mentioned above, are already known. In addition, it is already known to use four rods made of a nickel-iron alloy with 36 ⁰ J ₀ Ni and 64 ⁰ Z ₀ Fe (Invar) with a low coefficient of thermal expansion for holding the mirrors and to ensure mechanical temperature compensation. Both mirrors can each be swiveled around an axis. The parallel position is adjusted by means of a coarse and core drive. An electronic temperature compensation system is also known in which the angle and the spacing of the mirrors are regulated with the aid of magnetostrictive elements as a function of changes in frequencies / components in the amplifier or transmission output. Furthermore, a gas laser is known in which the distance between the mirrors is regulated as a function of the voltage by means of piezoelectric crystals. Here, too, four rods made of a nickel-iron alloy (Invar) are provided in order to make the distance between the mirrors as independent as possible of the room temperature.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf einem neuartigen, möglichst einfachen Wege dafür zu sorgen, daß die im stiniulicrbaren Medium auftretende Wärme möglichst keinen Einfluß auf die die Spiegel in ihrer gegenseitigen Entfernung festlegenden und ihre Ausrichtung bestimmenden Bauteile gewinnt. Diese Ausbildung soll zugleich eine Miniaturisierung der Laser dadurch ermöglichen, daß das die Wärmcc|uelle bildende stinnilierbare Medium im Vergleich zum Stande der Technik erheblich näher an dem die Spiegel tragenden Aufbau angeordnet werden kann, ohne daß die Ausrichtung der Spiegel dadurch störend beeinträchtigt wird.The object of the invention is to achieve this in a novel and as simple as possible way ensure that the occurring in the stable medium Warmth as far as possible has no influence on the mirror fixing in their mutual distance and theirs Orientation-determining components wins. This training is also intended to miniaturize the Lasers thereby enable the sterilizable medium forming the heat source compared to the Prior art can be arranged much closer to the structure supporting the mirror without the alignment of the mirrors is thereby adversely affected.

Lrfindiingsgemäß wird vorgeschlagen, daß zum /wecke einer annähernden Winkelstabilität der Spiegel des optischen Resonators zueinander das Bauteil für die Abstandshalterung der beiden Resonatorspiegel vor der im .slimulierbarcn Medium freiwerdenden Wärme dadurch geschützt wird, daß es durch ein gut wärmeleitendes und den größten Teil des Wärme-Hiisscs aufnehmendes Bauteil mit Abstand umfangen wird. Umständliche und aufwendige Temperaturkompensationsvorrichtungen werden auf diese Weise entbehrlich. Die Belüftung wird weniger bedeutsam, und auf einen künstlich durch ein Gebläse erzeugten Luftstrom, der Schwierigkeiten, wie Vibration und optisches Zittern infolge vom Motor und vom Luftstrom herrührender Schwingungen, verursachen würde, kann verzichtet werden. Die Erfindung ermöglicht es daher, Laser gedrängter und mit kleineren Abmessungen zu bauen.According to Lrfindiings it is proposed that for / awaken the component for an approximate angular stability of the mirrors of the optical resonator to one another the spacing of the two resonator mirrors in front of the one that is released in the medium that can be reduced Heat is protected by the fact that it is a good heat conductor and most of the heat receiving component is encompassed at a distance. Cumbersome and complex temperature compensation devices become dispensable in this way. The ventilation becomes less important, and is created artificially by a fan Airflow, the difficulties such as vibration and optical tremors due to the engine and airflow resulting vibrations, can be dispensed with. The invention makes it possible therefore to build lasers more compact and with smaller dimensions.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand der ίο Zeichnungen beispielsweise näher erläutert:In the following, the invention is explained in more detail using the ίο drawings, for example:

F i g. I zeigt eine vereinfachte Darstellung eines üblichen Gaslasers, von der Seite gesehen.F i g. I shows a simplified representation of a conventional gas laser, seen from the side.

F i g. 2 zeigt eine Einzelheit eines den optischen Resonator tragenden Aufbaues in der bisher üblichen Art für einen Laser nach F i g. 1.F i g. 2 shows a detail of a structure supporting the optical resonator in the conventional one Art for a laser according to FIG. 1.

F i g. 3 ist eine Querschnittsansicht mit Blickrichtung auf die Ebene 3-3 in F i g. 2.F i g. 3 is a cross-sectional view looking down on plane 3-3 in FIG. 2.

F i g. 4 zeigt eine Einzelheit eines den optischen Resonator tragenden Aufbaues gemäß der Erfindung für einen Laser nach Fig. 1.F i g. FIG. 4 shows a detail of a structure supporting the optical resonator according to the invention for a laser according to FIG. 1.

F i g. 5 ist eine Qucrschnittsdarstellung mit Blickrichtung auf die Ebene 5-5 in F i g. 4.F i g. 5 is a cross-sectional view looking towards the plane 5-5 in FIG. 4th

F i g. 6 ist eine Einzelteildarstellimg eines anderen,F i g. 6 is an exploded view of another,

zum Tragen des optischen Resonators dienenden Aufbaues gemäß der Erfindung für den Laser nach F i g. 1.to support the optical resonator serving structure according to the invention for the laser according to FIG. 1.

F i g. 7 ist eine Querschnittsansicht mit Blickrichtung auf die Ebene 7-7 von F i g. 6.F i g. Figure 7 is a cross-sectional view looking on plane 7-7 of Figure 7. 6th

F i g. 8 ist eine zum Teil abgebrochen dargestellte Seitenansicht eines Lasers gemäß der Erfindung.
F i g. 9 ist eine Querschnittsansicht mit Blickrichtung auf die Ebene 9-9 in F i g. 8.F i g. 8 is a partially broken away side view of a laser according to the invention.
F i g. 9 is a cross-sectional view looking down on plane 9-9 in FIG. 8th.

F i g. 10 ist eine Querschnittsdarstellung eines anderen Lasers gemäß der Erfindung.F i g. 10 is a cross-sectional view of another laser in accordance with the invention.

F i g. 1 zeigt einen Gaslaser, bei dem die Gas-Entladung aus der Energiequelle 1 die Anregungsenergie für das gasförmige stimulierbare Medium für kohärente Ausstrahlung liefert. Diese kohärente Strahlung bei einer gewünschten Wellenlänge wird durch vakuumdichte Fenster 3 hindurch übertragen, und zwar solchen, die unter dem Brewstcr-Winkel geneigt sind für maximalen Durchlaß polarisierten Lichtes. Das kohärente Licht wird noch dadurch weiter verstärkt, daß es mehrmals durch das stimulierbare Medium hindurch vermittels zweiter den optischen Resonator begrenzenden Spiegel 4 und 5 hin- und hergeworfen wird, die sich einander gegenüberstehen. Die in Aufbauten 4' bzw; 5' angebrachten Spiegel 4 und 5 werden in einem genau festgelegten Abstand von einer Basisanordnung7 getragen. Das das stinnilierbare Medium aufnehmende 5» Entladungsrohr 2 und die mit den zur Stabilisierung der Entladung dienenden Elektroden 9 des Entladungsrohres in Reihe geschalteten Widerstände 8 werden oberhalb der Basisanordnung 7 getragen.F i g. 1 shows a gas laser in which the gas discharge from the energy source 1 increases the excitation energy for the gaseous stimulable medium for coherent radiation supplies. This coherent radiation at a desired wavelength is transmitted through vacuum-tight window 3, namely those which are inclined at Brewster's angle for maximum transmission of polarized light. The coherent one Light is further amplified by the fact that it passes through the stimulable medium several times by means of the second mirror 4 and 5 delimiting the optical resonator, which face each other. The structures in 4 'or; 5 'attached mirrors 4 and 5 are in one carried at a precisely defined distance from a base arrangement7. The one that absorbs the medium that can be sterilized 5 »discharge tube 2 and the one with the stabilization of the Discharge-serving electrodes 9 of the discharge tube are resistors 8 connected in series carried above the base assembly 7.

Die Erfordernisse für die Ausrichtung der Spiegel 4 und 5 lassen sich durch den Fall veranschaulichen, bei welchem mindestens der eine Spiegel eine reflektierende Kugelfläche mit einem Krümmungsradius R aufweist, der groß ist im Vergleich zu dem Abstand L zwischen den beiden Spiegeln. Eine solche Ausbildung ist erwünscht, um große Beträge optischer Energie in einer e-nphasigen Wcllcnfront zu erhalten. Für einen optischen Resonator mit einem solchen Kugclspiegel mit dem Krümmungsradius R und einem zweiten Spiegel mit einer reflektierenden Planarflächc kann die Aus^fi5 richtungsempfiiullichkcit, gemessen durch den Drehwinkel eines der Spiegel (von der genauen Ausrichtung gegenüber dem anderen Spiegel aus) in Radian, wie folgt ausgedrückt werden:The requirements for the alignment of the mirrors 4 and 5 can be illustrated by the case in which at least one mirror has a reflecting spherical surface with a radius of curvature R which is large compared to the distance L between the two mirrors. Such a design is desirable in order to obtain large amounts of optical energy in a single phase wall front. For an optical resonator having such Kugclspiegel with the radius of curvature R and a second mirror having a reflecting Planarflächc can For ^fi 5 richtungsempfiiullichkcit, measured by the rotation angle of the mirror (on the precise orientation relative to the other mirror) in radians as follows can be expressed:

θ = θ =

r\r \

(1)(1)

λ ist in dieser Formel die Betriebswellenlänge. Bei einem Helium-Neon-Gaslaser, der bei 6328 Ä arbeitet und der einen Spiegelabstand L — 2 in und einen Krümmungsradius R =■- 20 m aufweist, beträgt die AusrichUingsempfindlichkeit Θ — 5,7 Bogensekunden. Es sei nun eine übliche Anordnung T zum Tragen der Reflektoren betrachtet, welche die Form eines Rohres von rechteckigem Querschnitt hat, wie dies in F i g. 2 und 3 veranschaulicht ist. Ein Teil W der durch die Anregung des stimulierbaren Mediums in dem Entladungsrohr erzeugten Wärme fließt von oben nach unten und erzeugt dabei eineiiTemperaturgradienten in Querrichtung über den Querschnitt. Infolgedessen dehnt sich der obere Teil der Anordnung 7' mehr aus als der untere Teil, so daß sich eine Winkelablenkung Θ jedes Reflektors ergibt, die sich in Radian wie folgt ausdrücken läßt:In this formula, λ is the operating wavelength. In the case of a helium-neon gas laser that works at 6328 Å and that has a mirror spacing L - 2 in and a radius of curvature R = ■ - 20 m, the alignment sensitivity is Θ - 5.7 arc seconds. Consider now a common arrangement T for supporting the reflectors, which is in the form of a tube of rectangular cross-section, as shown in FIG. 2 and 3 is illustrated. A portion W of the heat generated by the excitation of the stimulable medium in the discharge tube flows from top to bottom, thereby creating a temperature gradient in the transverse direction across the cross section. As a result, the upper part of the arrangement 7 'expands more than the lower part, so that an angular deflection Θ of each reflector results, which can be expressed in radians as follows:

Θ =Θ =

CW 2KDCW 2KD

(2)(2)

Hierbei ist C der Wärmeausdehnungskoeffizient des Werkstoffes der tragenden Anordnung, K die Wärmeleitfähigkeit des Werkstoffes und D die Wanddicke des Rohres. Für ein Ahiminiumrohr mit C=2,3-IO~⁵ (⁰C)-¹, K = 2,0 (W) (cmJ-'fC)-', D -- 1 cm und für einen optischen Wärmefluli in Querrichtung von 5OfF beträgt θ =■- 117 Bogensekunden; das ist annähernd das Zwanzigfaciie der Ausrichtimgsempfindlichkeit des optischen Resonators. Es ist also klar, daß die Winkelablenkung der Spiegel, die sich aus dem Wärmelluß in Querrichtung ergibt, genügt, um die Instabilitäten zu erklären, die bei den früheren Lasern zu beobachten waren.Here, C is the coefficient of thermal expansion of the material of the load-bearing arrangement, K is the thermal conductivity of the material and D is the wall thickness of the pipe. For an Ahiminium tube with C = 2,3-IO ~ ⁵ ( ⁰ C) - ¹ , K = 2.0 (W) (cmJ-'fC) - ', D - 1 cm and for an optical heat fluli in the transverse direction of 50F is θ = ■ - 117 arc seconds; this is approximately twenty times the alignment sensitivity of the optical resonator. It is therefore clear that the angular deflection of the mirrors, which results from the heat leak in the transverse direction, is sufficient to explain the instabilities which were observed with the earlier lasers.

Im Gegensatz zu diesen bisher gezeigten bekannten Ausführungsformen zeigen die F i g. 4 und 5 den Gegenstand der Erfindung. Hierbei wird der den Spiegel tragende Aufbau 7' von einem äußeren Rohr 7" umschlossen, wobei das Entladungsrohr 2 sowie die zur Stabilisierung dienenden Widerstände 8 oberhalb des äußeren Stützrohres 7" gehalten werden. Die Stützrohre 7' und 7" sind durch einen isolierenden Spalt 10 von der Breite α getrennt. Der durch die Anregung des stimulierbaren Mediums in dem Entladungsrohr erzeugte Wärmefluß W teilt sich dann in zwei Teile: Der eine Teilfluß W₁ fließt durch das äußere Stützrohr 7" und am inneren Stützrohr 7' vorbei und der- andere Teilfluß W₂ durchfließt sowohl den isolierenden Spalt 10 als auch das innere Stützrohr 7'. Da nun die Wärme-Leitfähigkeit des Weges für den Teilfluß W₁ bedeutend größer ist als die des Weges für den Teilfluß W₂, ergibt sich so eine wirksame Wärmeabschirmung für den die Spiegel tragenden Aufbau T. Formelmäßig läßt sich diese Abschirmung wie folgt ausdrücken:In contrast to these known embodiments shown so far, FIGS. 4 and 5 the subject matter of the invention. Here, the structure 7 'carrying the mirror is enclosed by an outer tube 7 ″, the discharge tube 2 and the resistors 8 used for stabilization being held above the outer support tube 7 ″. The support tubes 7 'and 7 "are separated by an insulating gap 10 of width α . The heat flow W generated by the excitation of the stimulable medium in the discharge tube is then divided into two parts: One partial flow W ₁ flows through the outer support tube 7 "and past the inner support tube 7 'and the other partial flow W ₂ flows through both the insulating gap 10 and the inner support tube 7'. Since the thermal conductivity of the path for the partial flow W _{1 is} significantly greater than that of the path for the partial flow W ₂ , this results in an effective thermal shield for the structure T supporting the mirrors.

60 WzIW₁=- Kt b*l4 K, a D₁. (3) 60 WzIW ₁ = - Kt b * l4 K, a D ₁ . (3)

Hierin ist Ki die Wärmeleitfähigkeit des isolierenden Spaltes 10, Ki die Wärmeleitfähigkeit des Abschirnuingsrohres 7", D₁ die Dicke des Abschirmiingsrohres 7"" und b die wirksame Breite, über welche die Wärme von dein äußeren Rohr 7" durch den Luftspalt 10 auf das innere Rohr T übertragen wird; sie ist etwas größer als die Breite des Rohres T. Für einne typischen Fall, bei dem der Spalt 10 aus Luft mit Ki = 2,4 · 10-* (W) (Cm)-¹CQ-¹ ^d mit einer Luftspaltdicke = Wandabstand a = 1,25 mm besteht, kann die Abschirmung 7" aus Aluminium mit einer Dicke D₁. —- 2,5 mm hergestellt werden und b beträgt 100mm, W₂IW₁ = 0,8 · 10 Λ Bei Heranziehung der Gleichung (2) wird also ersichtlich, daß die Winkelablenkimg Θ um den gleichen Faktor verkleinert wird, so daß bei dem gegebenen Beispiel Θ — 0,94 Bogensekunden beträgt, also weit unterhalb der Ausrichtungsempfindlichkeit von 5,7 Bogensekunden liegt.Here, Ki is the thermal conductivity of the insulating gap 10, Ki the thermal conductivity of the shielding tube 7 ", D ₁ the thickness of the shielding tube 7""and b the effective width over which the heat from the outer tube 7" through the air gap 10 to the inner one Tube T is transferred; it is slightly larger than the width of the pipe T. For a typical case in which the gap 10 is made up of air with Ki = 2.4 · 10- * (W) (Cm) - ¹ CQ- ¹ ^ d with an air gap thickness = Wall distance a = 1.25 mm, the screen 7 "can be made of aluminum with a thickness D _1. - 2.5 mm and b is 100 mm, W ₂ IW ₁ = 0.8 · 10 Λ Using the equation (2) it can be seen that the Winkelablenkimg Θ is reduced by the same factor, so that in the given example Θ is - 0.94 arc seconds, so is far below the alignment sensitivity of 5.7 arc seconds.

Wie aus der Gleichung (2) zu ersehen ist, ist die Winkelablenkung des tragenden inneren Stützrohres7' für einen gegebenen Wärmefluß W₂ proportional dem Verhältnis CjK, also des thermischen Ausdehnungskoeffizienten zur Wärmeleitfähigkeit. Um die bestmöglichen Resultate zu erhalten, sollte daher das Rohr T aus einem Werkstoff mit einem kleinen Wert des Verhältnisses CfK hergestellt werden. Daher ist, obwohl beispielsweise die 36% Ni - 64°/₀ Fe-Legierung Invar einen kleineren Wärmeausdehnungskoeffizienten als Aluminium hat, Aluminium, das einen kleineren Wert des Verhältnisses CjK aufweist, als Werkstoff für das Stützrohr T vorzuziehen.As can be seen from equation (2), the angular deflection of the load-bearing inner support tube 7 'for a given heat flow W _{2 is} proportional to the ratio CjK, i.e. the coefficient of thermal expansion to the thermal conductivity. In order to obtain the best possible results, the tube T should therefore be made of a material with a small value of the CfK ratio. Therefore, although, for example, the 36% Ni-64 ° / ₀ Fe alloy Invar has a smaller coefficient of thermal expansion than aluminum, aluminum, which has a smaller value of the ratio CjK , is preferable as the material for the support tube T.

Werden das innere und das äußere Rohr aus dem gleichen Material hergestellt, so tritt der kleinste Resonatorablenkungswinkel für eine gegebene Gesamtrohrdicke D₁ [- D₂, weiche ein gegebenes Gesamtrohrgewicht bestimmt, dann auf, wenn D₁ -■- D.,, d. h., wenn die beiden Rohre die gleiche Wandungsdickc haben. In der Praxis kann, wie an dem obigen Beispiel gezeigt wurde, der Abschirmungseffekt derart über die Erfordernisse der Resonatorausrichtung hinaus hinreichend stark sein, so daß die innere, zum Tragen der Spiegel dienende Anordnung zwecks größerer mechanischer Steifheit dickwandiger ausgeführt werden kann.If the inner and outer tubes are made of the same material, the smallest resonator deflection angle for a given total tube thickness D ₁ [- D ₂ , which determines a given total tube weight, occurs when D ₁ - ■ - D. ,, ie, if the two tubes have the same wall thickness. In practice, as has been shown in the above example, the shielding effect can be sufficiently strong beyond the requirements of the resonator alignment, so that the inner arrangement serving to support the mirrors can be made thicker-walled for the purpose of greater mechanical rigidity.

Aus der Gleichung (3) ergibt sich, daß die verbessernde Wirkung der Abschirmung umgekehrt proportional dem Quadrat des effektiven Maßes b ist, von welchem der Wärmeübergang zwischen der inneren und der äußeren Anordnung abhängt. Die Figuren 6 und 7 zeigen eine Ausführungsform, bei der. die zum Tragen der Spiegel dienende Anordnung 7' eine massive Profilleiste von T-förmigem Querschnitt ist, so daß das Maß b besonders klein und die Abschirmungswirkung besonders groß wird.From equation (3) it follows that the improving effect of the shielding is inversely proportional to the square of the effective dimension b , on which the heat transfer between the inner and outer arrangement depends. Figures 6 and 7 show an embodiment in which. the arrangement 7 'serving to carry the mirror is a solid profile strip of T-shaped cross-section, so that the dimension b is particularly small and the shielding effect is particularly great.

Bauliche Einzelheiten eines Lasers gemäß der Erfindung sind beispielsweise in F i g. 8 und 9 aufgezeigt. Die äußere Abschirmung 7" umfaßt hier ein unteres Gehäuseteil la" und eine daran angesetzte winkelförmige Teilungswand Ib", die mit Hilfe von Profilvorsprüngen 11 zusammengesetzt sind. Bei einer Ausführungsform ist die den optischen Resonator tragende Anordnung 7' ein 1,5 m langes Aluminiumrohr mit einem Außendurchmesser von 13,75 cm und einer Wanddicke von etwa 8 mm. Die Teile la" und 7" bestehen aus etwa 3,2 mm dickem Aluminiumblech, wobei der Mindestabstand zwischen dem Rohr 7' und den Wänden der Teile la" und Ib" etwa 6 mm beträgt. Der Spiegel 4 hat eine ebene Reflexionsfläche (die als Oberzug auf ein Prisma aufgebracht ist, das dazu dient, unerwünschte Wellenlängen von dem optischen Resonator zu dispergieren). Der Spiegel 5 besitzt eine reflektierende Kugelfläche mit einem Krümmungsradius von 6 m. Auf der Außenseite des Rohrs T ist eine Schuht 12 von Polyurethanschaum angebracht, um die Luft iaStructural details of a laser according to the invention are shown, for example, in FIG. 8 and 9 shown. The outer shield 7 "here comprises a lower housing part 1a " and an angular dividing wall Ib " attached to it, which are assembled with the aid of profile projections 11. In one embodiment, the arrangement 7 'supporting the optical resonator is a 1.5 m long aluminum tube an outer diameter of 13.75 cm and a wall thickness of about 8 mm. The parts la " and 7" consist of about 3.2 mm thick aluminum sheet, the minimum distance between the tube 7 'and the walls of the parts la " and Ib" The mirror 4 has a flat reflective surface (which is applied as an overlay to a prism which serves to disperse undesired wavelengths from the optical resonator). The mirror 5 has a reflective spherical surface with a radius of curvature of 6 m. On the outside of the tube T a shoe 12 of polyurethane foam is attached to the air ia

dem isolierenden Spalt 10 abzusperren und auf diese Weise eine Wärmeübertragung durch Konvektion zu verhindern. Das Entladungsrohr 2 ist auf isolierenden Tragvorrichtungen 19 angeordnet, die an dem Rohr 7' befestigt sind und durch die Platte 13 hindurchragen, die mit Hilfe von Profilvorsprüngen 14 an dem oberen Gehäuseteil 15 angebracht ist und durch isolierende Blöcke 20 in ihrer Lage gehalten wird. Die Profilvorspriinge 11 und 14 werden in einem Abstand voneinander gehalten, um einen in Längsrichtung verlaufenden Luftspalt 21 zu bilden, durch welchen die Luft zirkuliert und die Wärme durch Konvektion von dem Entladungsrohr 2 nach oben ableitet, wodurch die durch die Halterung der Spiegel fließende Wärmemenge verringert wird. Die in der Nähe der Enden der An-Ordnung im Viereck angeordneten Stifle 16 sind fest an dem Tragrohr 7' des optischen Resonators angebracht und ragen radial durch öffnungen 17 und 18 in dem Gehäuseteil la" hindurch. Die öffnungen 17 in den Seilenwänden am linken Ende der Anordnung sind kreisrund, während die übrigen öffnungen 18 die Form sich in Längsrichtung erstreckender Schlitze haben. Die Stifte können sich in sämtliche öffnungen hinein und aus ihnen heraus sowie auch in Längsrichtung innerhalb der Schlitze 18 bewegen. Auf diese Weise sucht jegliche Zug- oder Biegebeanspruchung des Gehäuses 15 und la" eine Bewegung der Stifte 16 statt einer Verformung der tragenden Anordnung des optischen Resonators herbeizuführen, welche die Ausrichtung der Spiegel beeinträchtigen könnte.to shut off the insulating gap 10 and in this way to prevent heat transfer by convection. The discharge tube 2 is arranged on insulating support devices 19 which are fastened to the tube 7 'and protrude through the plate 13 which is attached to the upper housing part 15 by means of profile projections 14 and is held in place by insulating blocks 20. The profile projections 11 and 14 are kept at a distance from one another in order to form a longitudinal air gap 21 through which the air circulates and the heat dissipates upwards from the discharge tube 2 by convection, thereby reducing the amount of heat flowing through the holder of the mirror will. The pins 16 arranged in the vicinity of the ends of the arrangement in a square are firmly attached to the support tube 7 'of the optical resonator and protrude radially through openings 17 and 18 in the housing part 1 a " . The openings 17 in the rope walls at the left end of the arrangement are circular, while the remaining openings 18 are in the form of longitudinally extending slots. The pins can move in and out of all openings and also in the longitudinal direction within the slots 18. In this way, any tensile or bending stress is sought of the housing 15 and la "to bring about a movement of the pins 16 instead of a deformation of the supporting arrangement of the optical resonator, which could affect the alignment of the mirror.

F i g. 10 zeigt einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung. Der Spiegelträger 7' umfaßt hier, einen massiven, im Querschnitt winkelförmigen Profilbalken und die äußere Abschirmung 7" nimmt die rechte Seite des Gehäuses la" in Verbindung mit einer winkelförmigen Teilungswand Ib" ein, die sich zwischen einander gegenüberliegenden Wandungen des Gehäuses erstreckt. Auf diese Weise ergibt sich ein besonders vorteilhafter gedrängter Aufbau, durch den ein bequem zugänglicher Monlageraum 23 für das Entladungsrohr 2 und die dazu gehörigen (nicht dargestellten) elektronischen Bauteile geschaffen wird. Bei einer möglichen Ausführungsform ist der Spiegelträger 7" ein etwa 60 cm langes Profilteil aus Aluminium, dessen Schenkel etwa 5 cm lang und etwa 16 mm dick sind; die Mindestbreite des Luftspaltes zwischen dem Träger 7' und der Abschirmung la" mit Ib" beträgt 1,9 mm; das Teil 7" trägt zwei Kugelspiegel mit 3 m betragendem Krümmungsradius. F i g. Fig. 10 shows a cross section of a further embodiment according to the invention. The mirror support 7 'here comprises a solid, angular cross-section profile bar and the outer shield 7 "occupies the right side of the housing la" in connection with an angular partition wall Ib " which extends between opposing walls of the housing This results in a particularly advantageous compact structure through which a conveniently accessible mounting space 23 is created for the discharge tube 2 and the associated electronic components (not shown). In one possible embodiment, the mirror support 7 "is an approximately 60 cm long profile part made of aluminum whose legs are about 5 cm long and about 16 mm thick; the minimum width of the air gap between the carrier 7 'and the shield la " with Ib" is 1.9 mm; part 7 ″ carries two spherical mirrors with a radius of curvature of 3 m.

Claims

Patent claims:

1. Optical transmitter or amplifier (laser) with a stimulable medium within a optical resonator, whose mirror, which is arranged outside the stimulable medium, is mechanical are held firmly in their mutual distance, characterized in that for The purpose of an approximate angular stability of the mirrors of the optical resonator to one another Component (7 ') for holding the distance between the two resonator mirrors in front of the one in the stimulable medium Released heat is protected by the fact that it is a good heat conductor and the largest Part of the heat flow absorbing component (7 ") is surrounded at a distance (21) '.

2. Laser according to claim 1, characterized in • that the spacer for the Mirror serving component (7 ') made of a material with a low value of the ratio of There is thermal expansion to thermal conductivity.

3. Laser according to claim 2, characterized in that the spacer for the mirror serving component (7 ') consists of aluminum.

4. Laser according to claim 1, characterized in that the stimulable medium (2) outside of the component (7 ″) which is used as a heat shield and which conducts heat well and which serves as a spacer the mirror serving component (7 ') encloses heat-insulating, is arranged.

5. Laser according to claim 4, characterized in that the shield (7 "), which conducts heat well, which surrounds the mirror-supporting component (7 ') at a distance, the space for an air gap (10) offers.

6. Laser according to claim 5, characterized in that the air in the air gap (10) it is holding material (12).

7.'Laser according to Claim 4, characterized in that the shield (7 "), which is a good heat conductor, has a housing with a partition wall (Ib") extending between its inner wall surfaces.

8. Laser according to claim .4, characterized in that the structure carrying the mirror (7 ') is held within the highly thermally conductive shield (7 ") by a bearing (16, 17, 18) that is freely movable in the axial direction, in order to ensure a transmission to prevent deformation due to stretching or bending of the thermally conductive shielding device (J ") on the supporting structure.

1 sheet of drawings